Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体、及びその製造方法、並びに該蛍光体を用いたバックライト用蛍光ランプおよび液晶表示装置
【課題】寿命特性に優れたバックライト用蛍光体と、該蛍光体を用いた蛍光ランプ、及び画像表示装置を提供する。
【解決手段】波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、
前記蛍光膜が、下記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含む
ことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・ ［１］
（ただし、前記式［１］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）
【解決手段】波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、
前記蛍光膜が、下記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含む
ことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・ ［１］
（ただし、前記式［１］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空紫外線ないし紫外線による励起下で、従来のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体に比べ同等以上の明るさを有しながら寿命特性に優れた、蛍光ランプ用Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体、およびその製造方法、並びに該蛍光体を含むバックライト用蛍光ランプ、及びカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に用いられるバックライトには、コストや省エネルギーの観点から、例えば、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）や外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）などの蛍光ランプが主として用いられている。これらバックライト用蛍光ランプは、省エネルギーのためにも明るさの向上が常に求められている。そのために最近では、蛍光ランプの低ガス圧化、高電流化の傾向が強まってきている。もともと管径の小さいバックライト用蛍光ランプは管壁負荷が高く、用いる蛍光体に対するダメージが大きく、それに加え蛍光ランプの低ガス圧化、高電流化は管壁負荷をさらに高めることになり、バックライト用蛍光ランプに用いる蛍光体としては、明るさのみならず寿命特性の高い蛍光体がより一層求められるようになってきている。
【０００３】
従来、ＬＣＤに用いられるバックライト用蛍光ランプ（たとえば、ＣＣＦＬやＥＥＦＬ）用の緑色蛍光体としては、ＣｅおよびＴｂ共付活のリン酸ランタン蛍光体（以下、「ＬＡＰ蛍光体」と称する場合がある。）や、ＥｕおよびＭｎ共付活のアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＢＡＭ蛍光体」と称する場合がある。）が実用に供されてきた。しかし、ＬＡＰ蛍光体は、輝度は高いものの、Ｔｂの含有量が高いことによるコストの問題や、Ｔｂの副発光の影響による色再現範囲の低下や残光時間が長いことによる動画性能の低下という多くの課題を抱えている。また、ＢＡＭ蛍光体は広い色再現範囲を実現することができるが、輝度が低く残光時間が長いことに加え寿命が悪いなどの課題を抱えている。
【０００４】
このように市場では、常に従来の蛍光体よりも安価で高輝度で寿命特性に優れたバックライト用蛍光ランプの開発が望まれており、従来の蛍光体よりＴｂ含有量が少なくても高輝度の緑色発光を呈する、寿命特性に優れた蛍光体の開発が要望されている。
上述したＬＡＰ蛍光体やＢＡＭ蛍光体以外の紫外線励起により高輝度の緑色発光を呈するＴｂ付活の蛍光体の１つとして、Ｔｂ付活のセリウム・マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体（代表的な組成は、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９で表される。以下、「ＣＡＴ蛍光体」と称する場合がある。）が知られている。このＣＡＴ蛍光体はＴｂ含有量が少ないにもかかわらず、ＬＡＰ蛍光体と同等の明るさを得ることができるため、例えば、特許文献２等のように一般照明用蛍光ランプに用いられたり、特許文献４等のようにＰＤＰ用として検討されたりしている。
【０００５】
上記のＣＡＴ蛍光体は、もともとＴｂを加えない場合にはＣｅ由来の近紫外線（３５０ｎｍ付近）の発光をするが、これにＴｂを加えることでＴｂがＣｅからエネルギーを受け取って励起され、３価のＴｂ由来の緑色波長域（５４０ｎｍ付近）の発光を呈する。そのため、このＴｂ付活のセリウム・マグネシウム・アルミン酸塩系蛍光体が紫外線（特に１７０ｎｍ〜３００ｎｍ）励起により高輝度の緑色発光を得るためには、３価のＣｅが吸収したエネルギーを効率よくＴｂに再吸収（すなわちエネルギー伝達）させる必要がある。
【０００６】
ＣＡＴ蛍光体に第３成分を追加してコストの節減や特性を向上させる技術として、特許
文献１〜３のように、ＣＡＴ蛍光体においてエネルギーの吸収とＴｂへの伝達に重要な役割を果たすＣｅの一部をＬａに置換したＴｂ付活のランタン・セリウム・マグネシウム・アルミン酸塩系蛍光体（以下、「ＬＡＴ蛍光体」と称する場合がある。）に関する技術が知られている。
【０００７】
特許文献１は、ＣＡＴ蛍光体を備えた蛍光スクリーンに関するものであり、ＣＡＴ蛍光体のＡｌ２Ｏ３を増加させても大きな光束の低下がなく、費用の節約になるという技術に関するものである。Ｃｅの一部をＬａで置換できることが記載されている。
特許文献２には、２５４ｎｍの紫外線で蛍光膜中の蛍光体を励起する一般的な照明用蛍光ランプ用緑色発光蛍光体として、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２Ｏ３・ＭｇＯ・７Ａｌ２Ｏ３、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ２８Ｏ４６、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ１６Ｏ２８、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ２０Ｏ３４、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ２４Ｏ４０、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ２８Ｏ４６、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ３２Ｏ５２、（Ｌａ０．７Ｃｅ０．２Ｔｂ０．１）２Ｍｇ０．５Ａｌ３６Ｏ５７．５が例示され、その発光強度について検討がなされている。即ち、Ａｌ２Ｏ３等の添加量を変化させた場合の発光強度の変化等の検討がなされており、また、Ｌａ／（Ｌａ＋Ｃｅ）比が０．２９と、０．７８のＴｂ付活のランタン・セリウム・マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体が開示されている。そして、特許文献２には、一般的な照明用蛍光ランプにおいては、Ｌａ／（Ｌａ＋Ｃｅ）比が０．２９のＬＡＴ蛍光体が、従来のＣＡＴ蛍光体より明るいこと、及び、Ｌａ／（Ｌａ＋Ｃｅ）比が０．７８のＬＡＴ蛍光体が、従来のＣＡＴ蛍光体より発光強度が低いことが示されている。
【０００８】
特許文献３は、ＣＡＴ蛍光体を有する低圧水銀蒸気放電灯に関するものであり、セリウムの一部をランタンによって置換することができるとの記載がある。
また、特許文献４に、１４７ｎｍ、および１７２ｎｍの真空紫外線で蛍光体を励起するガス放電装置用緑色発光蛍光体に関して、Ｍｎ共付活のＣＡＴ蛍光体のＣｅの一部をＬａに置換することが記載されている。より具体的には、Ｌａ／（Ｌａ＋Ｃｅ）比が０．８４６のＭｎ共付活のＬＡＴ蛍光体｛組成（Ｌａ０．５５Ｔｂ０．３５Ｃｅ０．１）（Ｍｇ０．９７Ｍｎ０．０３）Ａｌ１１Ｏ１９｝が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５２−６８０８４号公報
【特許文献２】特開平６−２４０２５２号公報
【特許文献３】特開昭５０−６１８８７号公報
【特許文献４】特開２００５−８９６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＣＡＴ蛍光体は、寿命特性の点においてＬＡＰ蛍光体に劣るため、ＣＡＴ蛍光体をバックライト用蛍光ランプに適用するには寿命特性を改善することが求められる。
しかしながら、特許文献１〜４に記載の蛍光体では、特にバックライト用蛍光体に用いる場合において、寿命特性の点で問題があった。
特許文献１〜３については、Ｃｅの一部をＬａで置換し得ることが記載されていたとしても、Ｌａに置換する場合の具体的な組成と、寿命特性に関する検討はなされていない。特に、特許文献３には、Ｃｅの一部をＬａで置換することは、利点をもたらさないと記載されている。
【００１１】
また、特許文献４に記載の蛍光体は、２価のＭｎに由来する緑色発光蛍光体であり、本
質的に本発明の蛍光体とは異なる蛍光体である。
そこで、本発明は、紫外線ないし真空紫外線励起下において、特にバックライト用蛍光ランプに用いられる蛍光体に関し、寿命特性の優れたＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体、及び該蛍光体を用いたバックライト用蛍光ランプ、並びに該蛍光体を使用したカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するために、従来から知られているＣＡＴ蛍光体に着目し、蛍光体を構成する元素の種類やその組成比率等、例えばＣｅの一部をＬａ、Ｇｄ、Ｙで置換するなど、蛍光体の組成に関して広範囲にわたって検討し、その組成の違いによるベーキング劣化や冷陰極蛍光ランプとした時の蛍光ランプの寿命特性への影響について詳細に解析した。
【００１３】
その結果、一般的な照明用蛍光ランプに用いるＣＡＴ蛍光体においては、紫外線のエネルギーを効率よく吸収しＴｂにエネルギー伝達させるのに必須であるセリウムの一部をＬａ、Ｇｄ、Ｙに置換したＴｂ付活の希土類・セリウム・マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体において、意外にもこの蛍光体を冷陰極蛍光ランプの蛍光膜として用いると、寿命特性の大幅な改善が図れるとの知見を得た。
【００１４】
さらに、Ｔｂ付活の希土類・セリウム・マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体において、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ等のアルカリ土類金属元素の酸化物との複合酸化物とすることによっても、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ置換と同様のベーキング劣化改善効果があることを見出した。このベーキング劣化改善の理由は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ等は、Ｍｇと同じ２価のアルカリ土類金属元素であるために、従来は結晶中のＭｇサイトを置換するものと考えられていたが、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙの場合と同様に、Mｇサイトでなく、Ｃｅ、Ｔｂサイトを置換し、その結果と
して酸化されやすいＣｅの比率が相対的に小さくなるためと考えられる。
【００１５】
本発明は、このような知見をもとになし得たものであり、以下を要旨とする。
（１）波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜が、下記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含むことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・ ［１］
（ただし、前記式［１］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）
（２）前記バックライト用蛍光ランプの管壁負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上であることを特徴とする、（１）に記載のバックライト用蛍光ランプ。
（３）前記式［１］において、ｘ、およびｙが、０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数であることを特徴とする、（１）、または（２）に記載のバックライト用蛍光ランプ。
（４）前記Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下であることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載のバックライト用蛍光ランプ。
（５）前記蛍光膜中に４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを有する青色系発光蛍光体を含むことを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載のバックライト用蛍光ランプ。
（６）前記蛍光膜中に６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを有する赤色系発光蛍光体を含むことを特徴とする、（１）〜（５）のいずれかに記載のバックライト用蛍光ランプ。
（７）蛍光ランプに用いる蛍光体であって、その化学組成が下記式［２］で表されること
を特徴とする、Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・［２］
（ただし、前記式［２］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、７≦ｎ、および０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数である）
（８）発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下であることを特徴とする、（７）に記載のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体。
（９）加熱によりセリウム（Ｃｅ）の酸化物に変わりうるＣｅ化合物、加熱によりＬの酸化物に変わりうるＬ化合物（ここで、Ｌはランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、およびイットリウム（Ｙ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す）、加熱によりテルビウム（Ｔｂ）の酸化物に変わりうるＴｂ化合物、加熱によりマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物に変わりうるＭｇ化合物、及び加熱によりアルミニウム（Ａｌ）の酸化物に変わりうるＡｌ化合物を混合し、焼成することを特徴とする、（７）、または（８）に記載のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の製造方法。
（１０）波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜が、下記式［３］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含むことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（Ｌ’ｘ’Ｃｅｙ’Ｔｂ１−ｘ’―ｙ’）２Ｏ3・ｍＤＯ・ｚ’ＭｇＯ・ｎ’Ａｌ2Ｏ3
・・・［３］
（ただし、前記式［３］中、Ｌ’はＬａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、Ｄは、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を表し、ｘ’、ｙ’、ｍ、ｚ’、およびｎ’は、そ
れぞれ０≦ｘ’＜０．９５、０≦ｙ’＜０．９５、０＜ｍ＜０．９５、０．１＜ｚ’＜４．０、および７≦ｎ’なる条件を満たす数である）
【発明の効果】
【００１６】
本発明の蛍光体は、ベーキングによる劣化が小さく、蛍光ランプ製造時における輝度低下を抑制することができ、また、寿命特性を大幅に向上することができる。
さらに、本発明の蛍光体は、従来のＣＡＴ蛍光体に比較して同等以上のランプ光束を有するものであるから、従来のＣＡＴ蛍光体に比較して同等以上のランプ光束を維持しながら、ランプ点灯時の光束の経時的な低下を抑制することができる。
【００１７】
上記のような本発明の蛍光体は、バックライト用蛍光ランプに用いることができ、特に、管壁負荷の大きな真空紫外線の放射比率の高い蛍光ランプに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａ置換率と加熱処理後の輝度維持率との相関を例示するグラフである。
【図２】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａ置換率と相対輝度との相関を例示するグラフである。
【図３】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａ置換率と該蛍光体を用いた緑色単色冷陰極蛍光ランプの光束との相関を例示するグラフである。
【図４】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａ置換率と該蛍光体を用いた緑色単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率との相関を例示するグラフである。
【図５】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＴｂ含有量と１／１０残光時間との相関を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の特徴は、組成式（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3
（ただし、式中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎはそれぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）で表され、ｘ＝０であるＣＡＴ蛍光体において、セリウムの一部を特定の比率で希土類元素Ｌ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す。）で置き換えた緑色系発光のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を開発したことにあり、これにより管壁負荷の大きなバックライト用蛍光ランプ、特に管壁負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上のバックライト用蛍光ランプに使用する際に、高光束で非常にすぐれた寿命特性が得られるというものである。
【００２０】
［１．蛍光体］
（蛍光体の組成）
本発明の蛍光体は、バックライト用蛍光ランプに用いる蛍光体であって、その化学組成が下記式［２］で表されることを特徴とする、Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体である。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・［２］
（ただし、前記式［２］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、７≦ｎ、および０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数である）
前記式［２］において、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素であるが、中でも、Ｌａが好ましい。Ｌａで置換すると、他の元素で置換した場合に比べ、１７２ｎｍの真空紫外線及び２５４ｎｍの紫外線で励起したときの相対輝度及び緑単色冷陰極蛍光ランプの光束が特に高いからである。
【００２１】
前記式［２］において、本発明の蛍光体の特性に影響を与えない範囲内でＡｌの一部が、Ｇａおよび／またはＳｃにより置換されていてもよい。
前記式［２］において、ｘは、通常０より大きく、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上であり、また、通常０．９５未満、好ましくは０．５以下である。
前記式［２］において、ｙは、通常０以上、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上であり、また、通常０．９５未満、好ましくは０．６以下である。
【００２２】
前記式［２］において、「１−ｘ−ｙ」(Ｌ＋Ｃｅ＋Ｔｂ中のＴｂの比率)は、通常０．０５以上、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上であり、また、通常０．９５未満、好ましくは０．６以下より好ましくは０．４５以下である。「１−ｘ−ｙ」が小さすぎても、大きすぎても、蛍光体の輝度が低下する傾向にあるためである。
前記式［２］において、ｚは、通常０．１以上、好ましくは０．２以上、より好ましくは１．１以上であり、また、通常４．０以下、好ましくは１．９以下、より好ましくは１．７以下である。ｚの値を化学量論組成である２．０以上とするとベーキング工程時の輝度低下が少なくなるので、短残光を求めない通常のＣＣＦＬ用途には有効である。
【００２３】
前記式［２］において、ｎ｛蛍光体におけるＣｅ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3及びＬ2Ｏ3（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）との総和に対するＡｌ2
Ｏ3の比率｝は、通常７以上である。本発明の蛍光体では、化学量論組成からＡｌ2Ｏ3の
含有量を増加させても輝度の変化が小さいことに着目し、Ａｌ2Ｏ3の量を増加させることができる。一方で、このｎの値が７未満であると、輝度特性が低下する傾向にある。ｎの値が１１以上になると、結晶の形状が丸みを帯びて、塗布した際の蛍光膜の膜質を向上させることが容易になるため好ましく、一方、２０を超えると、輝度が下がり始めるため、
発光輝度の点でｎ値としては、１１≦ｎ≦２０がより好ましい。
【００２４】
前記式［２］において、ｘ／（ｘ＋ｙ）は、通常０．３５以上、好ましくは０．４５以上であり、また、通常０．７５以下、好ましくは０．６５以下である。
本発明の蛍光体は、Ｍｇ／（Ｌ＋Ｃｅ＋Ｔｂ）（ただし、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す。）の値（即ち、前記式［２］における「ｚ」の値と同義である。）が、化学量論組成である２．０より小さいことが好ましい。ｚ値を２．０より小さくすると蛍光体の残光時間が短くなるので、動画特性が求められる液晶表示装置のバックライト用蛍光ランプに使用する際に特に有効であるからである。
【００２５】
さらに、Ｔｂ量が少なくなると残光時間が短くなるので、優れた動画特性が求められる液晶表示装置用のバックライト用蛍光ランプにおいて所望される輝度と残光時間に応じて、組成式中の「ｘ＋ｙ」の値（蛍光体中に含まれる希土類元素中のＣｅ＋Ｌａの総モル比率）を、通常０．６８以上、好ましくは０．７以上、また、通常０．９５以下、好ましくは０．８５以下、さらに好ましくは０．６８以下とすることが好ましい。
【００２６】
本発明のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体のＭｇ量（ｚ）、およびＴｂ量（１−ｘ−ｙ）によって、残光時間および輝度特性は変わってくるが、いずれの場合においても、Ｃｅの一部をＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）により特定の比率で置換することにより、寿命特性およびベーキング劣化を改善することができる。
【００２７】
以下、後述の実施例、及び比較例の実験結果をもとに説明する。
本発明の好ましい態様である、組成式が（ＬａｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭ
ｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3で表されるＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を例に、この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝と加熱処理後の輝度維持率との相関および２５４ｎｍの紫外線および真空紫外線で励起した時の輝度との相関について検討した結果について示す。
【００２８】
図１はＴｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が１．３モル（ｚ＝１．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝とＴｂ含有量が０．５０モル（１−ｘ−
ｙ＝０．２５）、酸化マグネシウムの含有量が０．４モル（ｚ＝０．４）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3
｝を例に、この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝をパラメーターとして、この蛍光体の加熱処理後の輝度維持率との関係を例示したグラフである。図１において縦軸の輝度維持率とは、８００℃で２０分間加熱処理した後の発光輝度を該加熱処理が施される前の発光輝度に対する相対値で示した値である。横軸は該蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝である。また、図１中のＡが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の輝度維持率で、図１中のＢが｛（ＬａｘＣ
ｅｙＴｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の輝度維持率である。
【００２９】
なお、この８００℃で２０分間の加熱処理後の輝度維持率は、蛍光ランプ製造工程、特に管曲げ工程を経る異形の蛍光ランプにおける管曲げ後の発光効率の良し悪しの尺度を示す評価量であり、この８００℃で２０分間の加熱処理後の輝度維持率が高いほど、蛍光ランプ、特に管曲げされた異形の蛍光ランプにおいても光束が高く、明るくて美しい映像が表示できることを意味する。
【００３０】
図１からわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の８００℃で２０分間の加熱処理後の輝度維持率は、セリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が高く、つまりＬａ含有量（ｘ）が多くなるほど高くなる。特に図１のＢに例示した、Ｍｇ含有量（ｚ）が小さいＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝
においては、セリウムの一部をＬａで置換することによる輝度維持率の改善の効果が絶大である。
【００３１】
図１には示していないが、イットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の８００℃で２０分間の加熱処理後の輝度維持率は、ランタン（Ｌａ）同様、イットリウム（Ｙ）あるいはガドリニウム（Ｇｄ）でのセリウム（Ｃｅ）の置換率が高くなるほど高くなり、その効果はＭｇ含有量（ｚ）が小さいセリウムの一部をＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）で置換したＴｂ付活希土類・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体においては、輝度維持率の改善の効果が絶大である。
【００３２】
ところで、加熱処理によるＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の輝度の低下は、Ｃｅが酸化（Ｃｅが酸化されると、Ｃｅ３＋がＣｅ４＋となる。）されることに由来するものである。そのため、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＣｅの一部を安定なＬａに置換することで、酸化劣化の防止が可能になり、加熱処理による輝度の低下を防止できるものと考えられる。
【００３３】
加熱処理後の輝度維持率は、先にも記載したように、蛍光ランプの発光効率の良し悪しの尺度を示す評価量で、この加熱処理後の輝度維持率が高いほど、蛍光ランプにおいても光束が高く、明るくて美しい映像が表示できる。このような加熱処理後の輝度維持率の観点からはＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝は０．３５以上であることが望ましい。
【００３４】
図２は、Ｔｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が１．３モル（ｚ＝１．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を例に、この蛍光体のＬａによるＣｅ
の置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝をパラメーターとして、２５４ｎｍの紫外線で励起した時の相対輝度との関係および１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の相対輝度との関係を例示したグラフである。図２において縦軸は相対輝度であり、横軸は、該蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝である。また、図２中のＡが２５４ｎｍの紫外線で励起した時の相対輝度で、図２中のＢが１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の相対輝度である。
【００３５】
なお、以下に示す２５４ｎｍの紫外線および１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の相対輝度とは、それぞれ組成式が（Ｌａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４）で表される蛍光ランプ用緑色蛍光体（ＬＡＰ蛍光体；後述の比較例１の蛍光体である。）の発光輝度（発光スペクトルのピーク波長が５４３ｎｍ）を１００としたときの各蛍光体の発光輝度の相対値である。
【００３６】
図２のＡからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の２５４ｎｍの紫外線で励起した時の相対輝度は、セリウムの一部をＬａで置換する比
率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が高く、つまりＬａ含有量（ｘ）が多くなるほど低くなる。２５４ｎｍの紫外線で励起したときの輝度は、Ｌａ置換率が｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．８５以下ではその低下が緩やかであるが、０．８５を超えると輝度は急激に低下する。
【００３７】
ところで、２５４ｎｍの紫外線で励起する場合、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体はＣｅからエネルギー伝達された３価のＴｂが緑色の発光を呈する。一般にＣｅとＴｂで共付活された蛍光体を２５４ｎｍの紫外線で励起する場合には、２５４ｎｍの紫外線のエネルギーを吸収するＣｅの濃度が少なくなると輝度が低下する。しかし本発明のＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体では、Ｃｅの含有量を低下させると輝度は低下するものの、驚くべきことにその低下率は小さい。図２には示していないが、Ｌａに類似したイットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を２５４ｎｍの紫外線で励起する場合には、Ｃｅの含有量を低下させると輝度は低下するものの、Ｌａ置換した本発明の蛍光体ほどではないが、その低下率は小さい。つまりＣｅを置換したＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）がＴｂへのエネルギー伝達の役割を果たすことは、予想できない驚くべき効果である。
【００３８】
図２のＢからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の相対輝度は、セリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が高く、つまりＬａ含有量（ｘ）が多くなるほど高くなる。
ところで、１７２ｎｍの真空紫外線で励起する場合、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体は、３価のＴｂが直接励起され緑色の発光を呈する。そのため一般にＴｂで付活された蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起する場合には、Ｃｅの有無にかかわらずＣｅとＴｂで共付活された蛍光体と同程度の輝度の緑色の発光を呈するものと考えられる。
【００３９】
本発明のセリウムの一部をＬａ（ランタン）で置換したＣｅの含有量が少ないＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体において、１７２ｎｍの真空紫外線で励起した場合の輝度は大きく低下せず、逆にＬａの含有量を増加させると輝度が高くなることは驚くべきことである。図２には示していないが、イットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起する場合には、イットリウム（Ｙ）あるいはガドリニウム（Ｇｄ）でのセリウム（Ｃｅ）の置換率が高くなると輝度はやや低下することから、ＬａによるＣｅの置換による１７２ｎｍ真空紫外線で励起したときの輝度の向上は、Ｌａ置換特有の現象であり、予想できない驚くべき効果である。
【００４０】
つまり、前記式［２］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体は、セリウムの一部をＬ（ただし、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）により特定の比率で置き換えたものであり、これにより、２５４ｎｍの紫外線で励起したときの輝度をほぼ維持しながら、加熱処理後の輝度維持率高めることができる。前記式［２］中のｘ／（ｘ＋ｙ）の比率を０．３５よりも小さくすると、Ｌ（ただし、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）での置換の効果が不十分な傾向にあり、加熱処理後の輝度維持率の向上が見られにくく、一方、ｘ／（ｘ＋ｙ）の比率を０．７５より大きくすると、２５４ｎｍの紫外線で励起したときの輝度が大幅に低下してしまう傾向にある。
【００４１】
つまり、本発明のＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）で置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝は、通常０．３５〜０．７５、好ましくは０．４〜０．７、より好ましくは０．４５〜０．６５である。
また、セリウムの一部をＬａで置換したＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体ではＬａで特定の比率置き換えると１７２ｎｍの真空紫外線で励起したときの輝度を大幅に高めることができる。
【００４２】
次に、本発明のもう一つの好ましい態様である、組成式が（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3（ただし、組成式中、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なく
とも１種の希土類元素を表す）で表されるＴｂ付活希土類・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を例に、この蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の残光時間と該蛍光体のＭｇ含有量（ｚ）およびＴｂ含有量（１−ｘ−ｙ）との相関について検討した結果について説明する。
【００４３】
図５は、Ｃｅ含有量が０．６モル（ｙ＝０．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅ０．３Ｔｂ０．７−ｘ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を例に、この蛍光
体のＴｂ含有量（１−ｘ−ｙ）をパラメーターとして、該蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の輝度の１／１０残光時間との関係を例示したグラフである。図５において、縦軸の１／１０残光時間とは、該蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の輝度が、前記１７２ｎｍの真空紫外線を遮断した直後からその輝度が１／１０になるまでの時間である。横軸は、該蛍光体のＴｂ含有量（１−ｘ−ｙ）である。また、図５のＡが｛（ＬａｘＣｅ０．３０Ｔｂ０．７-ｘ）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の１／１０残光時間であり、また、図５のＢが｛（ＬａｘＣｅ０．３０Ｔｂ０．７-ｘ）２Ｏ3・０．８ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の１／１０残光時間であり、また、図５のＣが｛（ＬａｘＣｅ０．３０Ｔｂ０．７-ｘ）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の１／１０残光時間である。
【００４４】
なお、この１／１０残光時間は、その蛍光体の応答特性、あるいはＬＣＤにおける動画特性の良し悪しの尺度を示す評価量で、この１／１０残光時間が短いほど、残像感や輪郭のぼけが低減された明るくて美しい映像、特に激しい動きのある映像が表示できることを意味する。
図５からからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＴｂ含有量が少なくなると、１／１０残光時間は短くなる傾向にある。さらに図５のＡ、ＢおよびＣから明らかなように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＭｇ含有量が少なくなると、１／１０残光時間は短くなる。Ｍｇ含有量を少なくした場合の１／１０残光時間短縮効果は、Ｔｂ含有量を少なくした場合に比べより顕著であることがわかる。
【００４５】
なお図５には示していないが、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＴｂ含有量を一定にして、Ｃｅ含有量とＬａ含有量の比率を変更しても１／１０残光時間は変化しない。このことから、本発明のＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体は、Ｔｂ含有量（１−ｘ−ｙ）およびＭｇ含有量（ｚ）が少なくなると１／１０残光時間が短くなる。
【００４６】
図５には示していないが、イットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（Ｙ０．４５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．２５）２Ｏ3・０．８ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン
酸マグネシウム蛍光体｛（Ｇｄ０．４５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．２５）２Ｏ3・０．８Ｍｇ
Ｏ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の１／１０残光時間はいずれも５．９ｍｓと短くなっている。
【００４７】
（式［３］で表される蛍光体）
本発明の蛍光体は、下記式［３］で表される組成を有していてもよい。
（Ｌ’ｘ’Ｃｅｙ’Ｔｂ１−ｘ’―ｙ’）２Ｏ3・ｍＤＯ・ｚ’ＭｇＯ・ｎ’Ａｌ2Ｏ3
・・・［３］
（ただし、前記式［３］において、Ｌ’は、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、Ｄは、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を表す。また、ｘ’、ｙ’、ｍ、ｚ’、お
よびｎ’は、それぞれ０≦ｘ’＜０．９５、０≦ｙ’＜０．９５、０＜ｍ＜０．９５、０．１＜ｚ’＜４．０および７≦ｎ’なる条件を満たす数である。）
なお、前記式［３］で表される蛍光体は、下記式［４］で表すこともできる。
（Ｌ’’ｘ’’Ｃｅｙ’’Ｄｍ’Ｔｂ１−ｘ’’―ｙ’’-ｍ’）２Ｏ（３−ｍ’）・ｚ
’’ＭｇＯ・ｎ’’Ａｌ2Ｏ3 ・・・［４］
（ただし、前記式［４］において、Ｌ’’は、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、Ｄ’は、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を表す。また、ｘ’’、ｙ’’、ｍ’
、ｚ’’、およびｎ’’は、それぞれ０≦ｘ’’＜０．９５、０≦ｙ’’＜０．９５、０＜ｍ’＜０．９５、０．１＜ｚ’’＜４．０および７≦ｎ’’なる条件を満たす数である。）
ここで、前記式［３］におけるＤ、および前記式［４］におけるＤ’は、いずれも発光輝度の面からはＢａが好ましい。また、前記式［３］におけるｍ、および前記式［４］におけるｍ’は、いずれも通常０より大きく、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０３以上であり、また、通常０．９５未満、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．０７以下である。
【００４８】
本発明の前記式［３］または［４］で表される蛍光体は、前記式［１］または［２］で表される蛍光体と同様の特性を有し、寿命特性の良好な蛍光体である。
（蛍光体の特性）
本発明の蛍光体は、緑色系に発光する。より具体的には、紫外領域の波長の光（例えば、２５４ｎｍ）を照射した場合に、発光ピーク波長が、通常５２０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、また、通常５７０ｎｍ以下、好ましくは５５０ｎｍ以下の範囲である。
【００４９】
本発明の蛍光体は、通常１７０ｎｍ以上、好ましくは１８０ｎｍ以上、また、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２８０ｎｍ以下の範囲の光で励起することができる。
本発明の蛍光体の粒径は、特に限定されないが、本発明のバックライト用蛍光ランプの蛍光膜などに適用する場合には、取り扱いや色の均一性の点から、ＦＳＳＳ粒度で１〜２０程度の範囲から任意に選択すればよく、好ましくは２〜８である。
【００５０】
本発明の蛍光体の残光時間は、バックライト用蛍光ランプの光束の１／１０残光時間が３．７ｍｓ以下、好ましくは３．５ｍｓ以下であり、発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下、好ましくは６．５ｍｓ以下である。なお、本明細書において、１／１０残光時間とは、蛍光体に紫外線を照射して発光させて、該励起光を遮断した直後の発光強度が１／１０の明るさに減衰するまでに要する時間である。
【００５１】
（蛍光体の製造方法）
前記式［２］で表される本発明のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の原料としては、以下のものを用いることができる。
（ｉ） 酸化セリウム、または炭酸セリウム、硝酸セリウムなどの加熱によりセリウム（
Ｃｅ）の酸化物に変わりうるＣｅ化合物、
（ｉｉ）酸化ランタン、または炭酸ランタン、硝酸ランタン、酸化ガドリニウム、または炭酸ガドリニウム、硝酸ガドリニウム、酸化イットリウム、炭酸イットリウム、硝酸イットリウムなどの加熱によりＬの酸化物に変わりうるＬ化合物（ここでＬはランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、イットリウム（Ｙ）の中の少なくとも１種の希土類元素を表す）、
（ｉｉｉ）酸化テルビウム、または炭酸テルビウム、硝酸テルビウム、塩化テルビウムなどの加熱によりテルビウム（Ｔｂ）の酸化物に変わりうるＴｂ化合物、
（ｉｖ）酸化マグネシウム、または炭酸マグネシウムなどの加熱によりマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物に変わりうるＭｇ化合物、及び
（ｖ）酸化アルミニウム、または硫酸アルミニウムなど加熱によりアルミニウム（Ａｌ）の酸化物に変わりうるＡｌ化合物。
【００５２】
上述した各原料化合物を、化学量論的に前記式［２］となる割合で混合し、得られた蛍光体原料混合物を、焼成することにより、本発明の蛍光体を製造することができる。
なお、本発明では、焼成に供される蛍光体原料化合物の混合物中に、公知のアルミン酸塩蛍光体を得る場合と同様に、反応促進のためにフッ化アルミニウムなどのフッ化物、ホウ酸、酸化ホウ素等をフラックスとして添加してもよい。
【００５３】
すなわち、本発明の製造方法は、例えば、以下のような手順で行うことができる。１）上記のような原料を所定量秤取し、ボールミル、Ｖ型混合機などの混合手段により十分に混合して、蛍光体原料混合物を調製する。２）得られた蛍光体原料混合物をアルミナ坩堝等の耐熱容器に充填して、還元雰囲気において１４００℃〜１６００℃で、高温炉中において炉の昇降温に要する時間も含めて１０時間〜２６時間焼成する。３）得られた焼成物に、通常の蛍光体製造時に適用される後処理工程と同様の分散、洗浄、乾燥の諸処理を施す。
【００５４】
なお、輝度の経時劣化抑制や寿命特性の向上などを目的とし、必要に応じて蛍光体表面を無機化合物や有機化合物からなる被覆物質により、コート処理することもできる。コート処理を行う場合は、洗浄後に行うと、表面洗浄時に剥離することもなく、乾燥時の凝集等の影響も受けにくいので好ましい。
コート処理の方法としては、特に限定されず、例えば、微粒子にしたコート物質を、被覆される蛍光体と混合し、乾燥させて付着させる方法、コート物質が被覆される蛍光体の表面に析出するよう、ｐＨ等の調整を行う方法、電位を利用して被覆される蛍光体の表面に吸着させる方法、あるいは別にバインダーとなる物質を混合して被覆する方法など、被覆される蛍光体とコート物質の特性に応じて任意に選択することができる。
【００５５】
被覆物質の具体例としては、例えば酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化イットリウムなど、各種の酸化物、アルカリ土類金属炭酸塩および希土類金属炭酸塩などの炭酸塩、水酸化イットリウム等の水酸化物などが挙げられるが、中でも、特許４１９９５３０号に記載された希土類金属の炭酸塩による被覆が、ランプ用として用いる場合、寿命の改善効果が大きい点で、好ましい。
【００５６】
希土類炭酸塩の炭酸塩として好ましいのは、炭酸イットリウム、炭酸ランタンなどであり、また、被覆量は蛍光体に対し０．０５重量％〜５重量％とすることが望ましい。
［２．蛍光ランプ］
本発明の蛍光ランプは、波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により前記蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜が、下記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウ蛍光体を含むことを特徴とする。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・ ［１］
（ただし、前記式［１］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）
本発明の蛍光ランプは、光に対して透明な管状の外囲器の内側に蛍光膜を形成すると共に、該外囲器に希ガスあるいは水銀を封入してなることが好ましい。
【００５７】
（励起源）
本発明の蛍光ランプの励起源は、真空紫外線ないし紫外線であり、具体的には、通常１７０ｎｍ以上、好ましくは１８０ｎｍ以上、また、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２８０ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線である。
励起源としては、通常、水銀、および／または希ガスの放電が用いられる。
【００５８】
（蛍光体）
本発明の蛍光ランプが備える蛍光体は、前記式［１］で表される組成を有するものであり、前記式［２］で表される組成を有するものであることが好ましい。各元素の説明、及びｘ、ｙ、ｚ、およびｎの説明は、前述の［１．蛍光体］の項でした説明が援用される。
なお、前記式［１］で表される組成を有する蛍光体に代え、あるいは加えて、前記式［３］または［４］で表される組成を有する蛍光体を用いることもできる。
【００５９】
（管壁負荷）
本発明の蛍光ランプは、バックライト用であり、その管壁負荷が、通常０．０３Ｗ／ｃｍ２以上、好ましくは０．１０Ｗ／ｃｍ２以上、より好ましくは０．２０Ｗ／ｃｍ２以上であり、また、通常０．５０Ｗ／ｃｍ２以下である。本発明の蛍光体は、このように管壁負荷の高い蛍光ランプに用いて好適である。
【００６０】
（蛍光ランプの特性）
前記の本発明の蛍光体をバックライト用蛍光ランプの蛍光膜として使用する場合、色温度の高いバックライト用蛍光ランプでは青色の発光成分の比率が比較的高いためにバックライト用蛍光ランプの特性は緑色蛍光体よりむしろ青色蛍光体によって決定され、逆に色温度の低い冷陰極蛍光ランプでは赤色の発光成分の比率が高いためにバックライト用蛍光ランプの特性は緑色蛍光体よりむしろ赤色蛍光体によって決定される。そのため、白色に占める青色の発光成分の比率が比較的高い色温度の高いバックライト用蛍光ランプや、白色に占める赤色の発光成分の比率が比較的高い色温度の低いバックライト用蛍光ランプでは緑色蛍光体の効果を充分発揮することが出来ない傾向にある。
【００６１】
従って、本発明の蛍光体を用いるバックライト用蛍光ランプとしては、本発明の冷陰極蛍光ランプの中でも、例えば、発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２３〜０．３５、ｙ＝０．１８〜０．３５である冷陰極蛍光ランプに用いることが、得られる冷陰極蛍光ランプの残光時間の点で特に好ましい。
また、本発明のバックライト用蛍光ランプを本発明の液晶表示装置のバックライトとして使用する場合、従来から使用されているバックライト用蛍光ランプを用いた場合より長寿命で、明るく鮮やかな映像を再現することができ、さらに残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置が得られる。本発明のバックライト用蛍光ランプの中でも、発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２３〜０．３５、ｙ＝０．１８〜０．３５であるバックライト用蛍光ランプを液晶表示装置に用いるとその効果を充分発揮することができる。
【００６２】
以下、本発明の好ましい態様である、組成式が（ＬａｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3
・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3で表されるＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を例に、この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝と該蛍光体を蛍
光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束、および光束維持率との相関について検討した結果について説明する。
【００６３】
なお、本発明の蛍光ランプは、希ガスあるいは水銀の放電により紫外線あるいは真空紫外線を放射し、放射された紫外線あるいは真空紫外線により蛍光膜を形成する蛍光体を励起させ可視光を得るものであることが好ましい。蛍光ランプにおいて放射される紫外線と真空紫外線の比率は蛍光ランプの管壁負荷により変化し、管壁負荷の高い蛍光ランプ、例えばバックライト用蛍光ランプなどでは真空紫外線の比率が高くなる。
【００６４】
管壁負荷の高いバックライト用蛍光ランプにおいては、使用するＴｂ付活希土類・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体は、紫外線で励起したときの輝度が高いことに加え、真空紫外線で励起したときの輝度が高いことも重要である。その観点から、Ｃｅを置換する希土類元素としてはＬａが望ましく、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝は、０．３５〜０．７５が望ましい。
【００６５】
図３は、Ｔｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が１．３モル（ｚ＝１．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝とＴｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ
−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が２モル（ｚ＝２）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を例に、
この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝をパラメーターとして、該蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの相対光束との関係を例示したグラフである。図３において縦軸は相対光束であり、横軸は、該冷陰極ランプの蛍光膜に含まれるＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝である。また、図３中のＡが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3
・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の相対光束で、図３中のＢが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の相対光束である。
【００６６】
なお、以下に示す相対光束とは、組成式が（Ｌａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４）で表される蛍光ランプ用緑色蛍光体（後述する比較例１のＬＡＰ蛍光体）を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束を１００としたときの各冷陰極蛍光ランプの光束の相対値である。
図３のＡからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの相対光束は、セリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝を高く、つまりＬａ含有量（ｘ）が多くなっても、｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０〜０．５５の範囲で光束が同等であり、Ｌａ置換率が｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．５５を超えると相対光束は緩やかに低下し、０．８５を超えると急激に低下する傾向にある。
【００６７】
本発明の希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体においてはＣｅの一部をＬａにより置換すると、紫外線（２５４ｎｍ）での励起効率は僅かに低下するものの、真空紫外線（１８５ｎｍ）での励起効率が大幅に高まるので、紫外線（２５４ｎｍ）が主体である一般照明用ランプの場合に光束が低下してしまうのと異なり、放射される真空紫外線の比率が高いバックライト用蛍光ランプでは、より蛍光ランプの光束が低下しないものと考えられる。
【００６８】
冷陰極蛍光ランプにおいて、２５４ｎｍのみの紫外線が蛍光膜を構成する蛍光体を励起するのであれば、図２のＡから容易に推定できるように、冷陰極蛍光ランプに光束はさら
に低下するはずであるが、図３のＡから明らかなように、冷陰極蛍光ランプの相対光束は蛍光体の輝度低下した分ほど光束の低下はない。図３に示したＬａ置換率による冷陰極蛍光ランプの相対光束の変化と図１に示したＬａ置換率による２５４ｎｍの紫外線および、１７２ｎｍの真空紫外線で励起したときの希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の相対輝度の変化から、冷陰極蛍光ランプにおいて１８５ｎｍの真空紫外線の光束への寄与が大きいことが明らかである。つまり、冷陰極蛍光ランプのような管壁負荷の高いバックライト用蛍光ランプにおいては、１８５ｎｍの真空紫外線の比率がより高くなるので、今回、図３で示した冷陰極蛍光ランプの相対光束の変化が低くても、管壁負荷が高いバックライト用蛍光ランプでは１８５ｎｍの真空紫外線の比率が高くなり、Ｌａ置換率の高い希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を用いたバックライト用蛍光ランプにおいて光束がアップすることは言うまでもない。
【００６９】
図３のＢからわかるように、Ｍｇ含有量（ｚ）の多いＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの相対光束においても同様に、セリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０〜０．５５の範囲で光束がほぼ同等であることがわかる。また図３のＡとＢを比較すると明らかなように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの相対光束は、Ｍｇ含有量（ｚ）の少ないＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜に用いることにより、より高い光束が得られることがわかる。
【００７０】
図４は、Ｔｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が１．３モル（ｚ＝１．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝とＴｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ
−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が２モル（ｚ＝２）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を例に、
この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝をパラメーターとして、該蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率との関係を例示したグラフである。図４において、縦軸の光束維持率とは、冷陰極ランプ作製後３時間のエージング点灯を行った時点を０時間として、その後５００時間の連続点灯を行った後の光束を該冷陰極蛍光ランプの０時間における光束に対する相対値で示した値である。横軸は、該冷陰極ランプの蛍光膜に含まれるＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝である。また、図４中のＡが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の光束維持率であり、図４
中のＢが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の光束維持
率である。
【００７１】
図４のＡからからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝を高く（即ち、Ｌａ含有量（ｘ）が多く）していくと、光束維持率は、Ｌａ置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．７になるまで向上し、０．７を超えると光束維持率はやや低下する傾向にあるが、｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．３〜０．８５の範囲では、ＣｅをＬａで置換していないＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の光束維持率より高くなっている。Ｌａ置換率が｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．８５を超えると光束維持率は低下する。
【００７２】
次に説明する図４のＢと比べると、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬａで置換することによる光束維持率の改善効果は、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＭｇ含有量（ｚ）により大きく変化することがわかる。
特に図４のＡに例示した、Ｍｇ含有量（ｚ）が小さいＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体においては、セリウムの一部をＬａで置換することによる光束維持率の改善の効果が絶大である。
【００７３】
Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率の低下は、加熱処理によるＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の輝度の低下と同じく、Ｃｅが酸化（Ｃｅ３＋⇒Ｃｅ４＋）されることに由来するものである。そのためＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＣｅの一部を安定なＬａに置換することで、酸化劣化の防止が可能になり、ランプ点灯中の経時的な光束の低下を防止できるものと考えられる。
【００７４】
蛍光ランプ製造工程におけるベーキング工程や蛍光ランプの長時間点灯による光束低下は、ともにＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＣｅが酸化（Ｃｅ３＋⇒Ｃｅ４＋）されることに由来するものである。この蛍光体の加熱処理後の輝度維持率と蛍光ランプの長時間点灯による光束維持率は、それぞれ別の事象で生ずる現象に思われるが、その由来するところはＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体中のＣｅ３＋の酸化であり、加熱処理による輝度維持率は蛍光ランプの長時間点灯における光束維持率の良し悪しの尺度を示す評価量でもある。
【００７５】
一方、図４のＢから明らかなように、Ｍｇ含有量（ｚ）が大きいＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２．０Ｍ
ｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝においても、セリウムの一部をＬａで置換する、つまり比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝を高めることにより、光束維持率はＬａ置換しないＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体と同等かやや高くなる。Ｍｇ含有量（ｚ）が大きいＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の光束維持率は、高い光束維持率であるので、Ｃｅの一部をＬａで置換する効果が圧縮されてしまう。バックライト用蛍光ランプのような高負荷蛍光ランプでは、管壁負荷が高くなると、より蛍光体のダメージが大きくなるので、Ｍｇ含有量が高くてもＣｅの一部をＬａで置換することにより、高負荷の蛍光ランプでは図４のＡに示したと同様の寿命の改善が可能となる。
【００７６】
図４には示していないが、イットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＹｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３
ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＧｄｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を蛍光
膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率は、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＹやＧｄで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝、つまり、ＹやＧｄの含有量（ｘ）が０．３〜０．８５の範囲ではＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（Ｃｅ０．６７Ｔｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ
・１３Ａｌ2Ｏ3｝の光束維持率より高くなっている。
【００７７】
つまり、前記組成式で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体は、セリウムの一部をＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）により特定の比率で置き換えると、バックライト用蛍光ランプの光束維持率を大幅に高めることができる。前記式［１］中のｘ／（ｘ＋ｙ）の比率を０．３よりも小さくすると、Ｌａ置換の効果が不十分となる傾向であり、寿命特性の向上が見られにくく、一方、ｘ／（ｘ＋ｙ）の比率を０．８５より大きくすると、ランプ光束の低下が大きくなってしまう。つまり、前記Ｌで置換することの効果が得られるようなＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬで置換する比率は、０．３〜０．８５であり、好ましくは０．３５〜０．７５、さらに好ましくは０．４〜０．７、より好ましくは０．
４５〜０．６５である。
【００７８】
また、セリウムの一部をＬａで置換したＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体ではＬａで特定の比率置き換えると、バックライト用蛍光ランプ、特に管壁負荷の高いバックライト用蛍光ランプ、より好ましくは完璧負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上のバックライト用蛍光ランプの光束を高めることができる。
さらに、前記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の、蛍光体中の希土類（Ｃｅ＋Ｔｂ＋Ｌａ）に対するＭｇ量の比率ｚは、０．１から４．０をとりうるが、Ｍｇ／（Ｌａ＋Ｃｅ＋Ｌａ）（ｚ値）を化学量論組成の２．０より小さくすることによりランプ光束を高めることができる。しかも、Ｌａ置換による寿命改善効果がより顕著になることから、Ｍｇ／（Ｌａ＋Ｃｅ＋Ｌａ）（ｚ値）は、より好ましくは０．２〜１．９、さらに好ましくは１．１〜１．７である。
【００７９】
なお、従来のＣＡＴ蛍光体の組成は、前記式［１］におけるｘ値が０であり、ｙ値は任意であり、ｚ値は２であり、ｎ値は１１である。
蛍光ランプの製造工程におけるベーキング工程や蛍光ランプの長時間点灯による光束低下は、Ｃｅが酸化（Ｃｅ３＋⇒Ｃｅ４＋）されることに由来するものである。本発明の希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体はＣｅの一部を安定なＬａやＹやＧｄにより置換することにより、酸化劣化の防止が可能になり、ベーキング劣化や長時間点灯による光束の低下を防止できる。更に、Ｌａによる置換では、紫外線（２５４ｎｍ）での励起効率は僅かに低下するが、真空紫外線（１８５ｎｍ）での励起効率を大幅に高めることができるので、一般の照明用蛍光ランプとは異なり、放射される真空紫外線の比率が高いバックライト用蛍光ランプでは、蛍光ランプの光束が低下しないものと考えられる。
【００８０】
本発明のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を用いるバックライト用蛍光ランプとしては、放射される真空紫外線の比率が高くかつ蛍光体に対するダメージがより大きく蛍光体の耐性がより求められる管壁負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上であるバックライト用蛍光ランプが特に有効である。
その観点から、適用するバックライト用蛍光ランプの管壁負荷に応じて放射される真空紫外線の比率が変化することから、前記式［１］中のｘ／（ｘ＋ｙ）の比は、より好ましくは０．４〜０．７、更に好ましくは０．４５〜０．６５である。
【００８１】
（蛍光ランプの製造方法）
本発明の冷陰極蛍光ランプは、波長１７０ｎｍ〜３００ｎｍの真空紫外線ないし紫外線により前記蛍光膜を発光させるものであり、ガラス管の内壁に形成される蛍光膜が前記式［１］で表される蛍光体を含有すること以外は従来のバックライト用蛍光ランプと同様にして製造される。
【００８２】
すなわち、本発明のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体に、必要に応じて他色の蛍光体を加え、例えば、低融点ガラス粉末、微粒子金属酸化物、あるいは微粒子金属硼酸塩または燐酸塩等の結着剤とともに水または酢酸ブチル、イソプロピルアルコール等有機溶媒の溶媒中にポリエチレンオキサイド、ニトロセルロースなどのバインダーとともに分散させてなる蛍光体塗布スラリーを調製する。得られたスラリーを光透過性の細管中に吸い上げて、管の内壁に塗布した後、温風などで乾燥させ蛍光膜を形成した後、これをベーキングしてから管内にアルゴン - ネオン、あるいはキセノンなどの希ガス、あるい
は水銀を封入してから管の両端を封ずることによって製造される。電極は従来のバックライト用蛍光ランプと同様に管の両端または管表面に取り付けられる。
【００８３】
上述のように製造された本発明のバックライト用蛍光ランプ、特に管壁負荷が高いバックライト用蛍光ランプにおいては、高輝度で継続して点灯しても経時的に高輝度を維持す
ることができる。
（蛍光体の組み合わせ）
本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜にこれと同時に使用する青色蛍光体として、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域に発光ピークを有する青色系発光蛍光体を用いると、明るくて液晶表示装置のバックライトとして使用した時に色再現範囲の広いバックライト用蛍光ランプが得られる。特に、青色蛍光体としてはＥｕ付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体、あるいはＥｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体との組み合わせは、高い光束が得られ、継続して点灯しても経時的に高輝度を維持することができる。さらに、該青色蛍光体の１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下であることがら残光時間の短いバックライト用蛍光ランプが得られ、本発明の緑色蛍光体を用いる効果が絶大となる。なお、青色蛍光体として当然これらの蛍光体を混合して組み合わせてもよい。
【００８４】
さらに、本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜にこれと同時に使用する赤色蛍光体として、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの波長域に発光ピークを有する赤色系発光蛍光体を用いると、明るくて液晶表示装置のバックライトとして使用した時に色再現範囲の広いバックライト用蛍光ランプが得られる。特に、赤色蛍光体としては、Ｅｕ３＋付活希土類酸化物蛍光体、Ｅｕ３＋付活希土類バナジン酸塩蛍光体、Ｅｕ３＋付活希土類燐バナジン酸塩蛍光体、及びＭｎ４＋付活マグネシウムフロロゲルマン酸塩蛍光体からなる群から選ばれる少なくとも一種との組み合わせは、高い光束が得られ、継続して点灯しても経時的に高輝度を維持することができるので好ましい。Ｅｕ３＋付活希土類酸化物蛍光体、Ｅｕ３＋付活希土類バナジン酸塩蛍光体、及びＥｕ３＋付活希土類燐バナジン酸塩蛍光体は、１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下であることから残光時間の短いバックライト用蛍光ランプが得られ、本発明の緑色蛍光体を用いる効果が絶大となる。なお、赤色蛍光体として当然これら蛍光体を混合して組み合わせてもよい。
【００８５】
また、本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜に使用する緑色蛍光体として、セリウムテルビウム共付活燐酸ランタン蛍光体や、テルビウム付活あるいはセリウムテルビウム共付活の珪酸イットリウム蛍光体と混合して用いてもよい。
（カラー液晶表示装置）
本発明のバックライト用蛍光ランプは残光時間が短いため、残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置のバックライトとして好適に使用することができる。本発明のカラー液晶表示装置は、光シャッターとして機能する液晶からなる複数の液晶素子と、該複数の液晶素子のそれぞれに対応する少なくとも赤、緑、青の３色の色素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成され、該バックライトが本発明のバックライト用蛍光ランプを備えてなることを特徴とするものである。
【００８６】
本発明の液晶表示装置は、経時的に高輝度を維持することができ、残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い色再現範囲の広い液晶表示装置となる。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
［物性値の測定方法］
後述する各実施例、比較例及び参考例で得られた蛍光体の物性値は、以下の方法で測定
、及び算出した。
【００８８】
＜緑単色冷陰極蛍光ランプの光束＞
蛍光体（緑色発光成分蛍光体）１００重量部を、１．１％ニトロセルロースを含む酢酸
ブチル２００重量部と０．７重量部の硼酸塩系結合剤とともに十分に混合して蛍光体スラリーを調製した。得られた蛍光体スラリーを管径が外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍで管長が３００ｍｍのガラスバルブ内面に塗布し乾燥させ、６５０℃で１５分間ベーキング処理をして、内部に水銀５ｍｇとＮｅ−Ａｒの混合ガスをおよそ１０ｋＰａの封入圧で封入して電極を取り付けた。ランプ電流６ｍＡにおける冷陰極蛍光ランプの光束を、後述する比較例１のＬＡＰ蛍光体を使用した冷陰極蛍光ランプの光束との相対比で表した。
【００８９】
＜緑単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率＞
前記緑単色冷陰極蛍光ランプを、ランプ電流８ｍＡで５００時間連続点灯させた。そして、連続点灯させる前の光束に対する、５００時間連続点灯させた後の光束の比率で表した。
＜相対輝度、および色度座標＞
相対輝度は、波長１７２ｎｍの真空紫外線、又は２５４ｎｍの紫外線を照射して測定し、それぞれ後述する比較例１のＬＡＰ蛍光体との相対値で表した。
【００９０】
また、色度座標は波長２５４nmの紫外線を照射して測定した。
＜加熱処理後の輝度維持率＞
蛍光体を空気雰囲気中において８００℃で２０分間加熱処理する前の発光輝度に対する加熱処理後の発光輝度の比率で表した。なお、発光輝度は波長２５４nmの紫外線を照射して測定した。
【００９１】
＜ＦＳＳＳ＞
蛍光体の粒径（FSSS）をフィッシャーサブシーブサイザー（フィッシャー社）にて測定した。
［実施例１］
Ｔｂ４Ｏ７ ０．１０７５ ｍｏｌ
ＣｅＯ２ ０．３ ｍｏｌ
Ｌａ２Ｏ３ ０．１３５ ｍｏｌ
ＭｇＣＯ３ ０．６５ ｍｏｌ
Ａｌ２Ｏ３ ６．５ ｍｏｌ
Ｈ３ＢＯ３ ０．０１ ｍｏｌ
ＡｌＦ３ ０．０１ ｍｏｌ
上記各化合物からなる蛍光体原料を十分に混合し、坩堝に充填し、蓋をして水蒸気を含んだ窒素雰囲気中において最高温度１５５０℃として、昇降温時間を含めて１２時間かけて焼成した。
【００９２】
次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定した時の平均粒径が５．８（μｍ）であり、その組成式が（Ｌａ０．２７Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．４３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3で表される、実施例１のＴｂ
付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を得た。なおＡｌＦ３およびＨ３ＢＯ３は蛍光体の製造にしばしば用いられるフラックスである。
【００９３】
この実施例１の蛍光体の発光スペクトルは波長５４５ｎｍに発光のピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３３９、ｙ＝０．６０４であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この実施例１の蛍光体に２５４ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の１０５％であり、１７２ｎｍの真空紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の９９％であった。
【００９４】
さらにこの実施例１の緑色蛍光体を空気雰囲気中において８００℃で２０分間加熱処理した後、同様に波長２５４ｎｍの紫外線を照射してその発光輝度を測定したところ、加熱処理がなされる前の９８％の発光輝度を示し、加熱処理による熱劣化は比較例２の蛍光体と比較すると小さかった。
次に、実施例１の蛍光体（緑色発光成分蛍光体）１００重量部を、１．１％ニトロセルロースを含む酢酸ブチル２００重量部と０．７重量部の硼酸塩系結合剤とともに十分に混合して蛍光体スラリーを調製し、この蛍光体スラリーを管径が外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍで管長が３００ｍｍのガラスバルブ内面に塗布し乾燥させ、６５０℃で１５分間ベーキング処理をして、内部に水銀５ｍｇとＮｅ−Ａｒの混合ガスをおよそ１０ｋＰａの封入圧で封入して電極を取り付け、ランプ電流６ｍＡの実施例１の緑単色の冷陰極蛍光ランプを製造した。
【００９５】
この実施例１の緑単色の冷陰極蛍光ランプの光束は、緑色発光成分蛍光体として実施例１の蛍光体に代えて比較例１のＬＡＰ蛍光体を使用した以外はこれと同様にして製造された比較例１の冷陰極蛍光ランプの光束の１０５％であり、ランプ電流８ｍＡで５００時間連続点灯させた後に光束を測定したところ、連続点灯させる前の９６％の光束を示し、長時間点灯による光束の低下は小さかった。
【００９６】
さらに、実施例１の蛍光体（緑色発光成分蛍光体）、Ｅｕ付活酸化イットリウム蛍光体（赤色発光成分蛍光体）及びＥｕ付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（青色発光成分蛍光体）を所定混合比で混合してなる混合物１００重量部を、１．１％ニトロセルロースを含む酢酸ブチル２００重量部と０．７重量部の硼酸塩系結合剤とともに十分に混合して蛍光体スラリーを調製し、この蛍光体スラリーを管径が外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍで管長が３００ｍｍのガラスバルブ内面に塗布し乾燥させ、６５０℃で１５分間ベーキング処理をして、内部に水銀５ｍｇとＮｅ−Ａｒの混合ガスをおよそ１０ｋＰａの封入圧で封入して電極を取り付け、ランプ電流６ｍＡの実施例１の白色の冷陰極蛍光ランプを製造した。なおこの白色の冷陰極蛍光ランプはその発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０になるように、実施例１の蛍光体とＥｕ付活酸化イットリウム蛍光体とＥｕ付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体蛍光体との混合比を調整した。
【００９７】
この実施例１の白色の冷陰極蛍光ランプの光束は、緑色発光成分蛍光体として実施例１の蛍光体に代えて比較例１のＬＡＰ蛍光体を使用した以外はこれと同様にして製造された比較例１の白色の冷陰極蛍光ランプの光束の９９％であった。
［比較例１］
実施例１の蛍光体に代えて、１／１０残光時間は７．４ｍｓで、蛍光ランプ用蛍光体の緑色成分蛍光体として代表的なＬＡＰ蛍光体｛組成式が（Ｌａ０．５５Ｃｅ０．３Ｔ ｂ
０．１５）ＰＯ４であるＬＡＰ蛍光体｝を用いたこと以外は実施例１の冷陰極蛍光ランプと同様にして発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０である、比較例１の冷陰極蛍光ランプを製造して、本発明の冷陰極蛍光ランプとの発光特性の比較に供した。
【００９８】
なお、比較例１の冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間は４．０ｍｓであり、この比較例１の冷陰極蛍光ランプをバックライトの光源として用いて赤、緑、青のカラーフィルターを有する液晶表示装置を製造し、液晶画面においてバックライトの間欠点灯を行ったところ、１／１０残光時間は４．３ｍｓであった。
［比較例２］
Ｔｂ４Ｏ７ ０．０８２５ ｍｏｌ
ＣｅＯ２ ０．６７ ｍｏｌ
ＭｇＣＯ３ ０．６５ ｍｏｌ
Ａｌ２Ｏ３ ６．５ ｍｏｌ
Ｈ３ＢＯ３ ０．０１ ｍｏｌ
ＡｌＦ３ ０．０１ ｍｏｌ
蛍光体原料として上記原料を用いる以外は実施例１と同様にして、蛍光体原料を焼成し、次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定した時の平均粒径が４．６（μｍ）であり、その組成式が（Ｃｅ０．６７Ｔｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3で表される、比較例２のＴｂ付活セリウム
アルミン酸マグネシウム蛍光体を得た。
【００９９】
この比較例２の蛍光体の発光スペクトルは波長５４５ｎｍに発光のピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３３７、ｙ＝０．６０１であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この比較例２の蛍光体に２５４ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の１０６％であり、１７２ｎｍの真空紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の９２％であり、実施例１の蛍光体と比較して低かった。
【０１００】
さらにこの比較例２の緑色蛍光体を実施例１と同一の条件で加熱処理した後の発光輝度を測定したところ、加熱処理がなされる前の９４％の発光輝度を示し、実施例１の蛍光体と比較して加熱処理による熱劣化は大きかった。
次に、実施例１の蛍光体に代えて、比較例２の蛍光体を用いた以外は実施例１の緑単色の冷陰極蛍光ランプと同様にして比較例２の緑単色の冷陰極蛍光ランプを製造した。この比較例２の緑単色の冷陰極蛍光ランプの光束は、比較例１の冷陰極蛍光ランプの光束の９９％であり、ランプ電流８ｍＡで５００時間連続点灯させた後の光束は、連続点灯させる前の９４％を示し、実施例１の冷陰極蛍光ランプと比較して長時間点灯による光束の低下は大きかった。
【０１０１】
次に、実施例１の蛍光体に代えて、比較例２の蛍光体を用いた以外は実施例１の冷陰極蛍光ランプと同様にして製造した、発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０である比較例２の白色の冷陰極蛍光ランプの光束は比較例１の白色の冷陰極蛍光ランプの光束の９７％であった。
［実施例２〜８、および比較例３］
蛍光体原料として、表１に示す組成比になるように調合比率を変えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２〜８、および比較例３の蛍光体および冷陰極蛍光ランプを製造し、得られた各蛍光体の２５４ｎｍ紫外線で励起したときの輝度、１７２ｎｍ真空紫外線で励起したときの輝度、加熱処理後の輝度維持率および緑単色の冷陰極蛍光ランプの光束と光束維持率を測定した。その結果を実施例１、および比較例２の蛍光体および冷陰極蛍光ランプの特性とともに表１に示す。
【０１０２】
本発明の特徴は、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部を特定の比率でランタン（Ｌａ）に置き換えることにより、高光束で非常にすぐれた寿命特性が得られるというものであるが、図１および図４からも明らかなように、この寿命特性は本発明の蛍光体中のＭｇ含有量にも依存する傾向にある。Ｍｇ含有量が同じ蛍光体どうしで比較すると、実施例２〜５の蛍光体の加熱処理後の輝度維持率は、比較例２と比較して高かった。同様に、実施例７、および８の蛍光体の加熱処理後の輝度維持率は、比較例３と比較しても高かった。ここで、加熱処理による輝度維持率は、前述のように蛍光ランプの長時間点灯における光束維持率の尺度を示す評価量でもあるので、実施例の蛍光ランプは比較例の蛍光ランプに比べ光束維持率も高くなる。
【０１０３】
［実施例９〜１１］
蛍光体原料として、表２に示す組成比になるように調合比率を変えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例９〜１１の蛍光体を製造し、さらに実施例９、１０については実施例１と同様にして冷陰極蛍光ランプを製造した。得られた各蛍光体の２５４ｎｍ紫外線で励起したときの輝度、１７２ｎｍ真空紫外線で励起したときの輝度、及び加熱処理後の輝度維持率、並びに実施例９、１０については緑単色の冷陰極蛍光ランプの光束と光束維持率を測定した。その結果を、実施例２、及び比較例２の蛍光体および冷陰極蛍光ランプの特性とともに表２に示す。
【０１０４】
これら実施例９〜１１の蛍光体の加熱処理後の輝度維持率は、比較例２の加熱処理後の輝度維持率と比較して高かった。
また、実施例９、１０の蛍光体の冷陰極蛍光ランプの光束維持率は、比較例２の蛍光体の冷陰極蛍光ランプの光束維持率と比較して高かった。
［実施例１２］
Ｔｂ４Ｏ７ ０．０６２５ ｍｏｌ
ＣｅＯ２ ０．３ ｍｏｌ
Ｌａ２Ｏ３ ０．２２５ ｍｏｌ
ＭｇＣＯ３ ０．２ ｍｏｌ
Ａｌ２Ｏ３ ６．５ ｍｏｌ
Ｈ３ＢＯ３ ０．０１ ｍｏｌ
ＡｌＦ３ ０．０１ ｍｏｌ
蛍光体原料として上記原料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、蛍光体原料を焼成し、次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定した時の平均粒径が５．０（μｍ）であり、その組成式が（Ｌａ０．４５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3で表される、実施例１２
の蛍光体を得た。
【０１０５】
この実施例１２の蛍光体の発光スペクトルは、波長５４５ｎｍに発光のピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３３７、ｙ＝０．５７０であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この実施例１２の蛍光体に２５４ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の７５％であり、１７２ｎｍの真空紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の７４％であり、１／１０残光時間は５．６ｍｓで非常に短かった。
【０１０６】
さらに、この実施例１２の緑色蛍光体を実施例１と同一の条件で加熱処理した後の発光輝度を測定したところ、加熱処理がなされる前の８３％の発光輝度を示した。
［比較例４］
Ｔｂ４Ｏ７ ０．０６２５ ｍｏｌ
ＣｅＯ２ ０．７５ ｍｏｌ
ＭｇＣＯ３ ０．２ ｍｏｌ
Ａｌ２Ｏ３ ６．５ ｍｏｌ
Ｈ３ＢＯ３ ０．０１ ｍｏｌ
ＡｌＦ３ ０．０１ ｍｏｌ
蛍光体原料として上記原料を用いる以外は実施例１と同様にして、蛍光体原料を焼成し、次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定した時の平均粒径が５．４（μｍ）であり、その組成式が（Ｃｅ０．７５Ｔｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3で表される、比較例４のＴｂ付活セリウム
アルミン酸マグネシウム蛍光体を得た。
【０１０７】
この比較例４の蛍光体の発光スペクトルは波長５４５ｎｍに発光のピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３４２、ｙ＝０．５７８であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この比較例４の蛍光体に２５４ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の８０％であり、１７２ｎｍの真空紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の６５％であり、１／１０残光時間は５．３ｍｓであった。
【０１０８】
さらにこの比較例４の緑色蛍光体を実施例１と同一の条件で加熱処理した後の発光輝度を測定したところ、加熱処理がなされる前の６２％の発光輝度を示し、実施例１２の蛍光体と比較すると加熱処理による熱劣化は大きかった。
［実施例１３、１４、及び比較例５、６］
蛍光体原料として、表３に示す組成比になるように調合比率を変えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例１３、１４、および比較例５、６の蛍光体を製造し、得られた各蛍光体の２５４ｎｍ紫外線で励起したときの輝度、１７２ｎｍ真空紫外線で励起したときの輝度、１／１０残光時間、及び加熱処理後の輝度維持率を測定した。その結果を実施例１２、および比較例４の蛍光体の特性とともに表３に示す。
【０１０９】
本発明の特徴は、特定のＭｇ含有量のＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部を特定の比率でランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、イットリウム（Ｙ）に置き換えることにより、１／１０残光時間が短くて、非常にすぐれた寿命特性が得られるというものであるが、図５からも明らかなように、この蛍光体の１／１０残光時間は本発明の蛍光体中のＭｇ含有量にも依存するので、実施例１２〜１４の特性は、それぞれ比較例４〜６の特性と比較しなければならない。これら１２〜１４の蛍光体の加熱処理後の輝度維持率を、ほぼ１／１０残光時間が同じである比較例４〜６の特性と比較すると高かった。
【０１１０】
【表１】
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、光を用いる任意の分野において用いることができ、特に、画像表示装置などに好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空紫外線ないし紫外線による励起下で、従来のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体に比べ同等以上の明るさを有しながら寿命特性に優れた、蛍光ランプ用Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体、およびその製造方法、並びに該蛍光体を含むバックライト用蛍光ランプ、及びカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に用いられるバックライトには、コストや省エネルギーの観点から、例えば、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）や外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）などの蛍光ランプが主として用いられている。これらバックライト用蛍光ランプは、省エネルギーのためにも明るさの向上が常に求められている。そのために最近では、蛍光ランプの低ガス圧化、高電流化の傾向が強まってきている。もともと管径の小さいバックライト用蛍光ランプは管壁負荷が高く、用いる蛍光体に対するダメージが大きく、それに加え蛍光ランプの低ガス圧化、高電流化は管壁負荷をさらに高めることになり、バックライト用蛍光ランプに用いる蛍光体としては、明るさのみならず寿命特性の高い蛍光体がより一層求められるようになってきている。
【０００３】
従来、ＬＣＤに用いられるバックライト用蛍光ランプ（たとえば、ＣＣＦＬやＥＥＦＬ）用の緑色蛍光体としては、ＣｅおよびＴｂ共付活のリン酸ランタン蛍光体（以下、「ＬＡＰ蛍光体」と称する場合がある。）や、ＥｕおよびＭｎ共付活のアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＢＡＭ蛍光体」と称する場合がある。）が実用に供されてきた。しかし、ＬＡＰ蛍光体は、輝度は高いものの、Ｔｂの含有量が高いことによるコストの問題や、Ｔｂの副発光の影響による色再現範囲の低下や残光時間が長いことによる動画性能の低下という多くの課題を抱えている。また、ＢＡＭ蛍光体は広い色再現範囲を実現することができるが、輝度が低く残光時間が長いことに加え寿命が悪いなどの課題を抱えている。
【０００４】
このように市場では、常に従来の蛍光体よりも安価で高輝度で寿命特性に優れたバックライト用蛍光ランプの開発が望まれており、従来の蛍光体よりＴｂ含有量が少なくても高輝度の緑色発光を呈する、寿命特性に優れた蛍光体の開発が要望されている。
上述したＬＡＰ蛍光体やＢＡＭ蛍光体以外の紫外線励起により高輝度の緑色発光を呈するＴｂ付活の蛍光体の１つとして、Ｔｂ付活のセリウム・マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体（代表的な組成は、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９で表される。以下、「ＣＡＴ蛍光体」と称する場合がある。）が知られている。このＣＡＴ蛍光体はＴｂ含有量が少ないにもかかわらず、ＬＡＰ蛍光体と同等の明るさを得ることができるため、例えば、特許文献２等のように一般照明用蛍光ランプに用いられたり、特許文献４等のようにＰＤＰ用として検討されたりしている。
【０００５】
上記のＣＡＴ蛍光体は、もともとＴｂを加えない場合にはＣｅ由来の近紫外線（３５０ｎｍ付近）の発光をするが、これにＴｂを加えることでＴｂがＣｅからエネルギーを受け取って励起され、３価のＴｂ由来の緑色波長域（５４０ｎｍ付近）の発光を呈する。そのため、このＴｂ付活のセリウム・マグネシウム・アルミン酸塩系蛍光体が紫外線（特に１７０ｎｍ〜３００ｎｍ）励起により高輝度の緑色発光を得るためには、３価のＣｅが吸収したエネルギーを効率よくＴｂに再吸収（すなわちエネルギー伝達）させる必要がある。
【０００６】
ＣＡＴ蛍光体に第３成分を追加してコストの節減や特性を向上させる技術として、特許
文献１〜３のように、ＣＡＴ蛍光体においてエネルギーの吸収とＴｂへの伝達に重要な役割を果たすＣｅの一部をＬａに置換したＴｂ付活のランタン・セリウム・マグネシウム・アルミン酸塩系蛍光体（以下、「ＬＡＴ蛍光体」と称する場合がある。）に関する技術が知られている。
【０００７】
特許文献１は、ＣＡＴ蛍光体を備えた蛍光スクリーンに関するものであり、ＣＡＴ蛍光体のＡｌ２Ｏ３を増加させても大きな光束の低下がなく、費用の節約になるという技術に関するものである。Ｃｅの一部をＬａで置換できることが記載されている。
特許文献２には、２５４ｎｍの紫外線で蛍光膜中の蛍光体を励起する一般的な照明用蛍光ランプ用緑色発光蛍光体として、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２Ｏ３・ＭｇＯ・７Ａｌ２Ｏ３、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ２８Ｏ４６、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ１６Ｏ２８、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ２０Ｏ３４、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ２４Ｏ４０、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ２８Ｏ４６、（Ｌａ０．２Ｃｅ０．５Ｔｂ０．３）２ＭｇＡｌ３２Ｏ５２、（Ｌａ０．７Ｃｅ０．２Ｔｂ０．１）２Ｍｇ０．５Ａｌ３６Ｏ５７．５が例示され、その発光強度について検討がなされている。即ち、Ａｌ２Ｏ３等の添加量を変化させた場合の発光強度の変化等の検討がなされており、また、Ｌａ／（Ｌａ＋Ｃｅ）比が０．２９と、０．７８のＴｂ付活のランタン・セリウム・マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体が開示されている。そして、特許文献２には、一般的な照明用蛍光ランプにおいては、Ｌａ／（Ｌａ＋Ｃｅ）比が０．２９のＬＡＴ蛍光体が、従来のＣＡＴ蛍光体より明るいこと、及び、Ｌａ／（Ｌａ＋Ｃｅ）比が０．７８のＬＡＴ蛍光体が、従来のＣＡＴ蛍光体より発光強度が低いことが示されている。
【０００８】
特許文献３は、ＣＡＴ蛍光体を有する低圧水銀蒸気放電灯に関するものであり、セリウムの一部をランタンによって置換することができるとの記載がある。
また、特許文献４に、１４７ｎｍ、および１７２ｎｍの真空紫外線で蛍光体を励起するガス放電装置用緑色発光蛍光体に関して、Ｍｎ共付活のＣＡＴ蛍光体のＣｅの一部をＬａに置換することが記載されている。より具体的には、Ｌａ／（Ｌａ＋Ｃｅ）比が０．８４６のＭｎ共付活のＬＡＴ蛍光体｛組成（Ｌａ０．５５Ｔｂ０．３５Ｃｅ０．１）（Ｍｇ０．９７Ｍｎ０．０３）Ａｌ１１Ｏ１９｝が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５２−６８０８４号公報
【特許文献２】特開平６−２４０２５２号公報
【特許文献３】特開昭５０−６１８８７号公報
【特許文献４】特開２００５−８９６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＣＡＴ蛍光体は、寿命特性の点においてＬＡＰ蛍光体に劣るため、ＣＡＴ蛍光体をバックライト用蛍光ランプに適用するには寿命特性を改善することが求められる。
しかしながら、特許文献１〜４に記載の蛍光体では、特にバックライト用蛍光体に用いる場合において、寿命特性の点で問題があった。
特許文献１〜３については、Ｃｅの一部をＬａで置換し得ることが記載されていたとしても、Ｌａに置換する場合の具体的な組成と、寿命特性に関する検討はなされていない。特に、特許文献３には、Ｃｅの一部をＬａで置換することは、利点をもたらさないと記載されている。
【００１１】
また、特許文献４に記載の蛍光体は、２価のＭｎに由来する緑色発光蛍光体であり、本
質的に本発明の蛍光体とは異なる蛍光体である。
そこで、本発明は、紫外線ないし真空紫外線励起下において、特にバックライト用蛍光ランプに用いられる蛍光体に関し、寿命特性の優れたＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体、及び該蛍光体を用いたバックライト用蛍光ランプ、並びに該蛍光体を使用したカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するために、従来から知られているＣＡＴ蛍光体に着目し、蛍光体を構成する元素の種類やその組成比率等、例えばＣｅの一部をＬａ、Ｇｄ、Ｙで置換するなど、蛍光体の組成に関して広範囲にわたって検討し、その組成の違いによるベーキング劣化や冷陰極蛍光ランプとした時の蛍光ランプの寿命特性への影響について詳細に解析した。
【００１３】
その結果、一般的な照明用蛍光ランプに用いるＣＡＴ蛍光体においては、紫外線のエネルギーを効率よく吸収しＴｂにエネルギー伝達させるのに必須であるセリウムの一部をＬａ、Ｇｄ、Ｙに置換したＴｂ付活の希土類・セリウム・マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体において、意外にもこの蛍光体を冷陰極蛍光ランプの蛍光膜として用いると、寿命特性の大幅な改善が図れるとの知見を得た。
【００１４】
さらに、Ｔｂ付活の希土類・セリウム・マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体において、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ等のアルカリ土類金属元素の酸化物との複合酸化物とすることによっても、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ置換と同様のベーキング劣化改善効果があることを見出した。このベーキング劣化改善の理由は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ等は、Ｍｇと同じ２価のアルカリ土類金属元素であるために、従来は結晶中のＭｇサイトを置換するものと考えられていたが、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙの場合と同様に、Mｇサイトでなく、Ｃｅ、Ｔｂサイトを置換し、その結果と
して酸化されやすいＣｅの比率が相対的に小さくなるためと考えられる。
【００１５】
本発明は、このような知見をもとになし得たものであり、以下を要旨とする。
（１）波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜が、下記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含むことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・ ［１］
（ただし、前記式［１］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）
（２）前記バックライト用蛍光ランプの管壁負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上であることを特徴とする、（１）に記載のバックライト用蛍光ランプ。
（３）前記式［１］において、ｘ、およびｙが、０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数であることを特徴とする、（１）、または（２）に記載のバックライト用蛍光ランプ。
（４）前記Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下であることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載のバックライト用蛍光ランプ。
（５）前記蛍光膜中に４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを有する青色系発光蛍光体を含むことを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載のバックライト用蛍光ランプ。
（６）前記蛍光膜中に６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを有する赤色系発光蛍光体を含むことを特徴とする、（１）〜（５）のいずれかに記載のバックライト用蛍光ランプ。
（７）蛍光ランプに用いる蛍光体であって、その化学組成が下記式［２］で表されること
を特徴とする、Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・［２］
（ただし、前記式［２］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、７≦ｎ、および０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数である）
（８）発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下であることを特徴とする、（７）に記載のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体。
（９）加熱によりセリウム（Ｃｅ）の酸化物に変わりうるＣｅ化合物、加熱によりＬの酸化物に変わりうるＬ化合物（ここで、Ｌはランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、およびイットリウム（Ｙ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す）、加熱によりテルビウム（Ｔｂ）の酸化物に変わりうるＴｂ化合物、加熱によりマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物に変わりうるＭｇ化合物、及び加熱によりアルミニウム（Ａｌ）の酸化物に変わりうるＡｌ化合物を混合し、焼成することを特徴とする、（７）、または（８）に記載のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の製造方法。
（１０）波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜が、下記式［３］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含むことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（Ｌ’ｘ’Ｃｅｙ’Ｔｂ１−ｘ’―ｙ’）２Ｏ3・ｍＤＯ・ｚ’ＭｇＯ・ｎ’Ａｌ2Ｏ3
・・・［３］
（ただし、前記式［３］中、Ｌ’はＬａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、Ｄは、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を表し、ｘ’、ｙ’、ｍ、ｚ’、およびｎ’は、そ
れぞれ０≦ｘ’＜０．９５、０≦ｙ’＜０．９５、０＜ｍ＜０．９５、０．１＜ｚ’＜４．０、および７≦ｎ’なる条件を満たす数である）
【発明の効果】
【００１６】
本発明の蛍光体は、ベーキングによる劣化が小さく、蛍光ランプ製造時における輝度低下を抑制することができ、また、寿命特性を大幅に向上することができる。
さらに、本発明の蛍光体は、従来のＣＡＴ蛍光体に比較して同等以上のランプ光束を有するものであるから、従来のＣＡＴ蛍光体に比較して同等以上のランプ光束を維持しながら、ランプ点灯時の光束の経時的な低下を抑制することができる。
【００１７】
上記のような本発明の蛍光体は、バックライト用蛍光ランプに用いることができ、特に、管壁負荷の大きな真空紫外線の放射比率の高い蛍光ランプに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａ置換率と加熱処理後の輝度維持率との相関を例示するグラフである。
【図２】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａ置換率と相対輝度との相関を例示するグラフである。
【図３】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａ置換率と該蛍光体を用いた緑色単色冷陰極蛍光ランプの光束との相関を例示するグラフである。
【図４】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａ置換率と該蛍光体を用いた緑色単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率との相関を例示するグラフである。
【図５】Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＴｂ含有量と１／１０残光時間との相関を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の特徴は、組成式（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3
（ただし、式中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎはそれぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）で表され、ｘ＝０であるＣＡＴ蛍光体において、セリウムの一部を特定の比率で希土類元素Ｌ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す。）で置き換えた緑色系発光のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を開発したことにあり、これにより管壁負荷の大きなバックライト用蛍光ランプ、特に管壁負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上のバックライト用蛍光ランプに使用する際に、高光束で非常にすぐれた寿命特性が得られるというものである。
【００２０】
［１．蛍光体］
（蛍光体の組成）
本発明の蛍光体は、バックライト用蛍光ランプに用いる蛍光体であって、その化学組成が下記式［２］で表されることを特徴とする、Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体である。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・［２］
（ただし、前記式［２］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、７≦ｎ、および０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数である）
前記式［２］において、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素であるが、中でも、Ｌａが好ましい。Ｌａで置換すると、他の元素で置換した場合に比べ、１７２ｎｍの真空紫外線及び２５４ｎｍの紫外線で励起したときの相対輝度及び緑単色冷陰極蛍光ランプの光束が特に高いからである。
【００２１】
前記式［２］において、本発明の蛍光体の特性に影響を与えない範囲内でＡｌの一部が、Ｇａおよび／またはＳｃにより置換されていてもよい。
前記式［２］において、ｘは、通常０より大きく、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上であり、また、通常０．９５未満、好ましくは０．５以下である。
前記式［２］において、ｙは、通常０以上、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上であり、また、通常０．９５未満、好ましくは０．６以下である。
【００２２】
前記式［２］において、「１−ｘ−ｙ」(Ｌ＋Ｃｅ＋Ｔｂ中のＴｂの比率)は、通常０．０５以上、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上であり、また、通常０．９５未満、好ましくは０．６以下より好ましくは０．４５以下である。「１−ｘ−ｙ」が小さすぎても、大きすぎても、蛍光体の輝度が低下する傾向にあるためである。
前記式［２］において、ｚは、通常０．１以上、好ましくは０．２以上、より好ましくは１．１以上であり、また、通常４．０以下、好ましくは１．９以下、より好ましくは１．７以下である。ｚの値を化学量論組成である２．０以上とするとベーキング工程時の輝度低下が少なくなるので、短残光を求めない通常のＣＣＦＬ用途には有効である。
【００２３】
前記式［２］において、ｎ｛蛍光体におけるＣｅ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3及びＬ2Ｏ3（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）との総和に対するＡｌ2
Ｏ3の比率｝は、通常７以上である。本発明の蛍光体では、化学量論組成からＡｌ2Ｏ3の
含有量を増加させても輝度の変化が小さいことに着目し、Ａｌ2Ｏ3の量を増加させることができる。一方で、このｎの値が７未満であると、輝度特性が低下する傾向にある。ｎの値が１１以上になると、結晶の形状が丸みを帯びて、塗布した際の蛍光膜の膜質を向上させることが容易になるため好ましく、一方、２０を超えると、輝度が下がり始めるため、
発光輝度の点でｎ値としては、１１≦ｎ≦２０がより好ましい。
【００２４】
前記式［２］において、ｘ／（ｘ＋ｙ）は、通常０．３５以上、好ましくは０．４５以上であり、また、通常０．７５以下、好ましくは０．６５以下である。
本発明の蛍光体は、Ｍｇ／（Ｌ＋Ｃｅ＋Ｔｂ）（ただし、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す。）の値（即ち、前記式［２］における「ｚ」の値と同義である。）が、化学量論組成である２．０より小さいことが好ましい。ｚ値を２．０より小さくすると蛍光体の残光時間が短くなるので、動画特性が求められる液晶表示装置のバックライト用蛍光ランプに使用する際に特に有効であるからである。
【００２５】
さらに、Ｔｂ量が少なくなると残光時間が短くなるので、優れた動画特性が求められる液晶表示装置用のバックライト用蛍光ランプにおいて所望される輝度と残光時間に応じて、組成式中の「ｘ＋ｙ」の値（蛍光体中に含まれる希土類元素中のＣｅ＋Ｌａの総モル比率）を、通常０．６８以上、好ましくは０．７以上、また、通常０．９５以下、好ましくは０．８５以下、さらに好ましくは０．６８以下とすることが好ましい。
【００２６】
本発明のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体のＭｇ量（ｚ）、およびＴｂ量（１−ｘ−ｙ）によって、残光時間および輝度特性は変わってくるが、いずれの場合においても、Ｃｅの一部をＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）により特定の比率で置換することにより、寿命特性およびベーキング劣化を改善することができる。
【００２７】
以下、後述の実施例、及び比較例の実験結果をもとに説明する。
本発明の好ましい態様である、組成式が（ＬａｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭ
ｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3で表されるＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を例に、この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝と加熱処理後の輝度維持率との相関および２５４ｎｍの紫外線および真空紫外線で励起した時の輝度との相関について検討した結果について示す。
【００２８】
図１はＴｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が１．３モル（ｚ＝１．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝とＴｂ含有量が０．５０モル（１−ｘ−
ｙ＝０．２５）、酸化マグネシウムの含有量が０．４モル（ｚ＝０．４）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3
｝を例に、この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝をパラメーターとして、この蛍光体の加熱処理後の輝度維持率との関係を例示したグラフである。図１において縦軸の輝度維持率とは、８００℃で２０分間加熱処理した後の発光輝度を該加熱処理が施される前の発光輝度に対する相対値で示した値である。横軸は該蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝である。また、図１中のＡが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の輝度維持率で、図１中のＢが｛（ＬａｘＣ
ｅｙＴｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の輝度維持率である。
【００２９】
なお、この８００℃で２０分間の加熱処理後の輝度維持率は、蛍光ランプ製造工程、特に管曲げ工程を経る異形の蛍光ランプにおける管曲げ後の発光効率の良し悪しの尺度を示す評価量であり、この８００℃で２０分間の加熱処理後の輝度維持率が高いほど、蛍光ランプ、特に管曲げされた異形の蛍光ランプにおいても光束が高く、明るくて美しい映像が表示できることを意味する。
【００３０】
図１からわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の８００℃で２０分間の加熱処理後の輝度維持率は、セリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が高く、つまりＬａ含有量（ｘ）が多くなるほど高くなる。特に図１のＢに例示した、Ｍｇ含有量（ｚ）が小さいＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝
においては、セリウムの一部をＬａで置換することによる輝度維持率の改善の効果が絶大である。
【００３１】
図１には示していないが、イットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の８００℃で２０分間の加熱処理後の輝度維持率は、ランタン（Ｌａ）同様、イットリウム（Ｙ）あるいはガドリニウム（Ｇｄ）でのセリウム（Ｃｅ）の置換率が高くなるほど高くなり、その効果はＭｇ含有量（ｚ）が小さいセリウムの一部をＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）で置換したＴｂ付活希土類・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体においては、輝度維持率の改善の効果が絶大である。
【００３２】
ところで、加熱処理によるＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の輝度の低下は、Ｃｅが酸化（Ｃｅが酸化されると、Ｃｅ３＋がＣｅ４＋となる。）されることに由来するものである。そのため、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＣｅの一部を安定なＬａに置換することで、酸化劣化の防止が可能になり、加熱処理による輝度の低下を防止できるものと考えられる。
【００３３】
加熱処理後の輝度維持率は、先にも記載したように、蛍光ランプの発光効率の良し悪しの尺度を示す評価量で、この加熱処理後の輝度維持率が高いほど、蛍光ランプにおいても光束が高く、明るくて美しい映像が表示できる。このような加熱処理後の輝度維持率の観点からはＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝は０．３５以上であることが望ましい。
【００３４】
図２は、Ｔｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が１．３モル（ｚ＝１．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を例に、この蛍光体のＬａによるＣｅ
の置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝をパラメーターとして、２５４ｎｍの紫外線で励起した時の相対輝度との関係および１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の相対輝度との関係を例示したグラフである。図２において縦軸は相対輝度であり、横軸は、該蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝である。また、図２中のＡが２５４ｎｍの紫外線で励起した時の相対輝度で、図２中のＢが１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の相対輝度である。
【００３５】
なお、以下に示す２５４ｎｍの紫外線および１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の相対輝度とは、それぞれ組成式が（Ｌａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４）で表される蛍光ランプ用緑色蛍光体（ＬＡＰ蛍光体；後述の比較例１の蛍光体である。）の発光輝度（発光スペクトルのピーク波長が５４３ｎｍ）を１００としたときの各蛍光体の発光輝度の相対値である。
【００３６】
図２のＡからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の２５４ｎｍの紫外線で励起した時の相対輝度は、セリウムの一部をＬａで置換する比
率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が高く、つまりＬａ含有量（ｘ）が多くなるほど低くなる。２５４ｎｍの紫外線で励起したときの輝度は、Ｌａ置換率が｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．８５以下ではその低下が緩やかであるが、０．８５を超えると輝度は急激に低下する。
【００３７】
ところで、２５４ｎｍの紫外線で励起する場合、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体はＣｅからエネルギー伝達された３価のＴｂが緑色の発光を呈する。一般にＣｅとＴｂで共付活された蛍光体を２５４ｎｍの紫外線で励起する場合には、２５４ｎｍの紫外線のエネルギーを吸収するＣｅの濃度が少なくなると輝度が低下する。しかし本発明のＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体では、Ｃｅの含有量を低下させると輝度は低下するものの、驚くべきことにその低下率は小さい。図２には示していないが、Ｌａに類似したイットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を２５４ｎｍの紫外線で励起する場合には、Ｃｅの含有量を低下させると輝度は低下するものの、Ｌａ置換した本発明の蛍光体ほどではないが、その低下率は小さい。つまりＣｅを置換したＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）がＴｂへのエネルギー伝達の役割を果たすことは、予想できない驚くべき効果である。
【００３８】
図２のＢからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の相対輝度は、セリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が高く、つまりＬａ含有量（ｘ）が多くなるほど高くなる。
ところで、１７２ｎｍの真空紫外線で励起する場合、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体は、３価のＴｂが直接励起され緑色の発光を呈する。そのため一般にＴｂで付活された蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起する場合には、Ｃｅの有無にかかわらずＣｅとＴｂで共付活された蛍光体と同程度の輝度の緑色の発光を呈するものと考えられる。
【００３９】
本発明のセリウムの一部をＬａ（ランタン）で置換したＣｅの含有量が少ないＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体において、１７２ｎｍの真空紫外線で励起した場合の輝度は大きく低下せず、逆にＬａの含有量を増加させると輝度が高くなることは驚くべきことである。図２には示していないが、イットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起する場合には、イットリウム（Ｙ）あるいはガドリニウム（Ｇｄ）でのセリウム（Ｃｅ）の置換率が高くなると輝度はやや低下することから、ＬａによるＣｅの置換による１７２ｎｍ真空紫外線で励起したときの輝度の向上は、Ｌａ置換特有の現象であり、予想できない驚くべき効果である。
【００４０】
つまり、前記式［２］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体は、セリウムの一部をＬ（ただし、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）により特定の比率で置き換えたものであり、これにより、２５４ｎｍの紫外線で励起したときの輝度をほぼ維持しながら、加熱処理後の輝度維持率高めることができる。前記式［２］中のｘ／（ｘ＋ｙ）の比率を０．３５よりも小さくすると、Ｌ（ただし、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）での置換の効果が不十分な傾向にあり、加熱処理後の輝度維持率の向上が見られにくく、一方、ｘ／（ｘ＋ｙ）の比率を０．７５より大きくすると、２５４ｎｍの紫外線で励起したときの輝度が大幅に低下してしまう傾向にある。
【００４１】
つまり、本発明のＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）で置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝は、通常０．３５〜０．７５、好ましくは０．４〜０．７、より好ましくは０．４５〜０．６５である。
また、セリウムの一部をＬａで置換したＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体ではＬａで特定の比率置き換えると１７２ｎｍの真空紫外線で励起したときの輝度を大幅に高めることができる。
【００４２】
次に、本発明のもう一つの好ましい態様である、組成式が（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3（ただし、組成式中、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なく
とも１種の希土類元素を表す）で表されるＴｂ付活希土類・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を例に、この蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の残光時間と該蛍光体のＭｇ含有量（ｚ）およびＴｂ含有量（１−ｘ−ｙ）との相関について検討した結果について説明する。
【００４３】
図５は、Ｃｅ含有量が０．６モル（ｙ＝０．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅ０．３Ｔｂ０．７−ｘ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を例に、この蛍光
体のＴｂ含有量（１−ｘ−ｙ）をパラメーターとして、該蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の輝度の１／１０残光時間との関係を例示したグラフである。図５において、縦軸の１／１０残光時間とは、該蛍光体を１７２ｎｍの真空紫外線で励起した時の輝度が、前記１７２ｎｍの真空紫外線を遮断した直後からその輝度が１／１０になるまでの時間である。横軸は、該蛍光体のＴｂ含有量（１−ｘ−ｙ）である。また、図５のＡが｛（ＬａｘＣｅ０．３０Ｔｂ０．７-ｘ）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の１／１０残光時間であり、また、図５のＢが｛（ＬａｘＣｅ０．３０Ｔｂ０．７-ｘ）２Ｏ3・０．８ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の１／１０残光時間であり、また、図５のＣが｛（ＬａｘＣｅ０．３０Ｔｂ０．７-ｘ）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の１／１０残光時間である。
【００４４】
なお、この１／１０残光時間は、その蛍光体の応答特性、あるいはＬＣＤにおける動画特性の良し悪しの尺度を示す評価量で、この１／１０残光時間が短いほど、残像感や輪郭のぼけが低減された明るくて美しい映像、特に激しい動きのある映像が表示できることを意味する。
図５からからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＴｂ含有量が少なくなると、１／１０残光時間は短くなる傾向にある。さらに図５のＡ、ＢおよびＣから明らかなように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＭｇ含有量が少なくなると、１／１０残光時間は短くなる。Ｍｇ含有量を少なくした場合の１／１０残光時間短縮効果は、Ｔｂ含有量を少なくした場合に比べより顕著であることがわかる。
【００４５】
なお図５には示していないが、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＴｂ含有量を一定にして、Ｃｅ含有量とＬａ含有量の比率を変更しても１／１０残光時間は変化しない。このことから、本発明のＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体は、Ｔｂ含有量（１−ｘ−ｙ）およびＭｇ含有量（ｚ）が少なくなると１／１０残光時間が短くなる。
【００４６】
図５には示していないが、イットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（Ｙ０．４５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．２５）２Ｏ3・０．８ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン
酸マグネシウム蛍光体｛（Ｇｄ０．４５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．２５）２Ｏ3・０．８Ｍｇ
Ｏ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の１／１０残光時間はいずれも５．９ｍｓと短くなっている。
【００４７】
（式［３］で表される蛍光体）
本発明の蛍光体は、下記式［３］で表される組成を有していてもよい。
（Ｌ’ｘ’Ｃｅｙ’Ｔｂ１−ｘ’―ｙ’）２Ｏ3・ｍＤＯ・ｚ’ＭｇＯ・ｎ’Ａｌ2Ｏ3
・・・［３］
（ただし、前記式［３］において、Ｌ’は、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、Ｄは、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を表す。また、ｘ’、ｙ’、ｍ、ｚ’、お
よびｎ’は、それぞれ０≦ｘ’＜０．９５、０≦ｙ’＜０．９５、０＜ｍ＜０．９５、０．１＜ｚ’＜４．０および７≦ｎ’なる条件を満たす数である。）
なお、前記式［３］で表される蛍光体は、下記式［４］で表すこともできる。
（Ｌ’’ｘ’’Ｃｅｙ’’Ｄｍ’Ｔｂ１−ｘ’’―ｙ’’-ｍ’）２Ｏ（３−ｍ’）・ｚ
’’ＭｇＯ・ｎ’’Ａｌ2Ｏ3 ・・・［４］
（ただし、前記式［４］において、Ｌ’’は、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、Ｄ’は、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を表す。また、ｘ’’、ｙ’’、ｍ’
、ｚ’’、およびｎ’’は、それぞれ０≦ｘ’’＜０．９５、０≦ｙ’’＜０．９５、０＜ｍ’＜０．９５、０．１＜ｚ’’＜４．０および７≦ｎ’’なる条件を満たす数である。）
ここで、前記式［３］におけるＤ、および前記式［４］におけるＤ’は、いずれも発光輝度の面からはＢａが好ましい。また、前記式［３］におけるｍ、および前記式［４］におけるｍ’は、いずれも通常０より大きく、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０３以上であり、また、通常０．９５未満、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．０７以下である。
【００４８】
本発明の前記式［３］または［４］で表される蛍光体は、前記式［１］または［２］で表される蛍光体と同様の特性を有し、寿命特性の良好な蛍光体である。
（蛍光体の特性）
本発明の蛍光体は、緑色系に発光する。より具体的には、紫外領域の波長の光（例えば、２５４ｎｍ）を照射した場合に、発光ピーク波長が、通常５２０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、また、通常５７０ｎｍ以下、好ましくは５５０ｎｍ以下の範囲である。
【００４９】
本発明の蛍光体は、通常１７０ｎｍ以上、好ましくは１８０ｎｍ以上、また、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２８０ｎｍ以下の範囲の光で励起することができる。
本発明の蛍光体の粒径は、特に限定されないが、本発明のバックライト用蛍光ランプの蛍光膜などに適用する場合には、取り扱いや色の均一性の点から、ＦＳＳＳ粒度で１〜２０程度の範囲から任意に選択すればよく、好ましくは２〜８である。
【００５０】
本発明の蛍光体の残光時間は、バックライト用蛍光ランプの光束の１／１０残光時間が３．７ｍｓ以下、好ましくは３．５ｍｓ以下であり、発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下、好ましくは６．５ｍｓ以下である。なお、本明細書において、１／１０残光時間とは、蛍光体に紫外線を照射して発光させて、該励起光を遮断した直後の発光強度が１／１０の明るさに減衰するまでに要する時間である。
【００５１】
（蛍光体の製造方法）
前記式［２］で表される本発明のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の原料としては、以下のものを用いることができる。
（ｉ） 酸化セリウム、または炭酸セリウム、硝酸セリウムなどの加熱によりセリウム（
Ｃｅ）の酸化物に変わりうるＣｅ化合物、
（ｉｉ）酸化ランタン、または炭酸ランタン、硝酸ランタン、酸化ガドリニウム、または炭酸ガドリニウム、硝酸ガドリニウム、酸化イットリウム、炭酸イットリウム、硝酸イットリウムなどの加熱によりＬの酸化物に変わりうるＬ化合物（ここでＬはランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、イットリウム（Ｙ）の中の少なくとも１種の希土類元素を表す）、
（ｉｉｉ）酸化テルビウム、または炭酸テルビウム、硝酸テルビウム、塩化テルビウムなどの加熱によりテルビウム（Ｔｂ）の酸化物に変わりうるＴｂ化合物、
（ｉｖ）酸化マグネシウム、または炭酸マグネシウムなどの加熱によりマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物に変わりうるＭｇ化合物、及び
（ｖ）酸化アルミニウム、または硫酸アルミニウムなど加熱によりアルミニウム（Ａｌ）の酸化物に変わりうるＡｌ化合物。
【００５２】
上述した各原料化合物を、化学量論的に前記式［２］となる割合で混合し、得られた蛍光体原料混合物を、焼成することにより、本発明の蛍光体を製造することができる。
なお、本発明では、焼成に供される蛍光体原料化合物の混合物中に、公知のアルミン酸塩蛍光体を得る場合と同様に、反応促進のためにフッ化アルミニウムなどのフッ化物、ホウ酸、酸化ホウ素等をフラックスとして添加してもよい。
【００５３】
すなわち、本発明の製造方法は、例えば、以下のような手順で行うことができる。１）上記のような原料を所定量秤取し、ボールミル、Ｖ型混合機などの混合手段により十分に混合して、蛍光体原料混合物を調製する。２）得られた蛍光体原料混合物をアルミナ坩堝等の耐熱容器に充填して、還元雰囲気において１４００℃〜１６００℃で、高温炉中において炉の昇降温に要する時間も含めて１０時間〜２６時間焼成する。３）得られた焼成物に、通常の蛍光体製造時に適用される後処理工程と同様の分散、洗浄、乾燥の諸処理を施す。
【００５４】
なお、輝度の経時劣化抑制や寿命特性の向上などを目的とし、必要に応じて蛍光体表面を無機化合物や有機化合物からなる被覆物質により、コート処理することもできる。コート処理を行う場合は、洗浄後に行うと、表面洗浄時に剥離することもなく、乾燥時の凝集等の影響も受けにくいので好ましい。
コート処理の方法としては、特に限定されず、例えば、微粒子にしたコート物質を、被覆される蛍光体と混合し、乾燥させて付着させる方法、コート物質が被覆される蛍光体の表面に析出するよう、ｐＨ等の調整を行う方法、電位を利用して被覆される蛍光体の表面に吸着させる方法、あるいは別にバインダーとなる物質を混合して被覆する方法など、被覆される蛍光体とコート物質の特性に応じて任意に選択することができる。
【００５５】
被覆物質の具体例としては、例えば酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化イットリウムなど、各種の酸化物、アルカリ土類金属炭酸塩および希土類金属炭酸塩などの炭酸塩、水酸化イットリウム等の水酸化物などが挙げられるが、中でも、特許４１９９５３０号に記載された希土類金属の炭酸塩による被覆が、ランプ用として用いる場合、寿命の改善効果が大きい点で、好ましい。
【００５６】
希土類炭酸塩の炭酸塩として好ましいのは、炭酸イットリウム、炭酸ランタンなどであり、また、被覆量は蛍光体に対し０．０５重量％〜５重量％とすることが望ましい。
［２．蛍光ランプ］
本発明の蛍光ランプは、波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により前記蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜が、下記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウ蛍光体を含むことを特徴とする。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・ ［１］
（ただし、前記式［１］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）
本発明の蛍光ランプは、光に対して透明な管状の外囲器の内側に蛍光膜を形成すると共に、該外囲器に希ガスあるいは水銀を封入してなることが好ましい。
【００５７】
（励起源）
本発明の蛍光ランプの励起源は、真空紫外線ないし紫外線であり、具体的には、通常１７０ｎｍ以上、好ましくは１８０ｎｍ以上、また、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２８０ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線である。
励起源としては、通常、水銀、および／または希ガスの放電が用いられる。
【００５８】
（蛍光体）
本発明の蛍光ランプが備える蛍光体は、前記式［１］で表される組成を有するものであり、前記式［２］で表される組成を有するものであることが好ましい。各元素の説明、及びｘ、ｙ、ｚ、およびｎの説明は、前述の［１．蛍光体］の項でした説明が援用される。
なお、前記式［１］で表される組成を有する蛍光体に代え、あるいは加えて、前記式［３］または［４］で表される組成を有する蛍光体を用いることもできる。
【００５９】
（管壁負荷）
本発明の蛍光ランプは、バックライト用であり、その管壁負荷が、通常０．０３Ｗ／ｃｍ２以上、好ましくは０．１０Ｗ／ｃｍ２以上、より好ましくは０．２０Ｗ／ｃｍ２以上であり、また、通常０．５０Ｗ／ｃｍ２以下である。本発明の蛍光体は、このように管壁負荷の高い蛍光ランプに用いて好適である。
【００６０】
（蛍光ランプの特性）
前記の本発明の蛍光体をバックライト用蛍光ランプの蛍光膜として使用する場合、色温度の高いバックライト用蛍光ランプでは青色の発光成分の比率が比較的高いためにバックライト用蛍光ランプの特性は緑色蛍光体よりむしろ青色蛍光体によって決定され、逆に色温度の低い冷陰極蛍光ランプでは赤色の発光成分の比率が高いためにバックライト用蛍光ランプの特性は緑色蛍光体よりむしろ赤色蛍光体によって決定される。そのため、白色に占める青色の発光成分の比率が比較的高い色温度の高いバックライト用蛍光ランプや、白色に占める赤色の発光成分の比率が比較的高い色温度の低いバックライト用蛍光ランプでは緑色蛍光体の効果を充分発揮することが出来ない傾向にある。
【００６１】
従って、本発明の蛍光体を用いるバックライト用蛍光ランプとしては、本発明の冷陰極蛍光ランプの中でも、例えば、発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２３〜０．３５、ｙ＝０．１８〜０．３５である冷陰極蛍光ランプに用いることが、得られる冷陰極蛍光ランプの残光時間の点で特に好ましい。
また、本発明のバックライト用蛍光ランプを本発明の液晶表示装置のバックライトとして使用する場合、従来から使用されているバックライト用蛍光ランプを用いた場合より長寿命で、明るく鮮やかな映像を再現することができ、さらに残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置が得られる。本発明のバックライト用蛍光ランプの中でも、発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２３〜０．３５、ｙ＝０．１８〜０．３５であるバックライト用蛍光ランプを液晶表示装置に用いるとその効果を充分発揮することができる。
【００６２】
以下、本発明の好ましい態様である、組成式が（ＬａｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3
・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3で表されるＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を例に、この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝と該蛍光体を蛍
光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束、および光束維持率との相関について検討した結果について説明する。
【００６３】
なお、本発明の蛍光ランプは、希ガスあるいは水銀の放電により紫外線あるいは真空紫外線を放射し、放射された紫外線あるいは真空紫外線により蛍光膜を形成する蛍光体を励起させ可視光を得るものであることが好ましい。蛍光ランプにおいて放射される紫外線と真空紫外線の比率は蛍光ランプの管壁負荷により変化し、管壁負荷の高い蛍光ランプ、例えばバックライト用蛍光ランプなどでは真空紫外線の比率が高くなる。
【００６４】
管壁負荷の高いバックライト用蛍光ランプにおいては、使用するＴｂ付活希土類・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体は、紫外線で励起したときの輝度が高いことに加え、真空紫外線で励起したときの輝度が高いことも重要である。その観点から、Ｃｅを置換する希土類元素としてはＬａが望ましく、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝は、０．３５〜０．７５が望ましい。
【００６５】
図３は、Ｔｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が１．３モル（ｚ＝１．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝とＴｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ
−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が２モル（ｚ＝２）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を例に、
この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝をパラメーターとして、該蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの相対光束との関係を例示したグラフである。図３において縦軸は相対光束であり、横軸は、該冷陰極ランプの蛍光膜に含まれるＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝である。また、図３中のＡが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3
・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の相対光束で、図３中のＢが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の相対光束である。
【００６６】
なお、以下に示す相対光束とは、組成式が（Ｌａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４）で表される蛍光ランプ用緑色蛍光体（後述する比較例１のＬＡＰ蛍光体）を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束を１００としたときの各冷陰極蛍光ランプの光束の相対値である。
図３のＡからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの相対光束は、セリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝を高く、つまりＬａ含有量（ｘ）が多くなっても、｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０〜０．５５の範囲で光束が同等であり、Ｌａ置換率が｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．５５を超えると相対光束は緩やかに低下し、０．８５を超えると急激に低下する傾向にある。
【００６７】
本発明の希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体においてはＣｅの一部をＬａにより置換すると、紫外線（２５４ｎｍ）での励起効率は僅かに低下するものの、真空紫外線（１８５ｎｍ）での励起効率が大幅に高まるので、紫外線（２５４ｎｍ）が主体である一般照明用ランプの場合に光束が低下してしまうのと異なり、放射される真空紫外線の比率が高いバックライト用蛍光ランプでは、より蛍光ランプの光束が低下しないものと考えられる。
【００６８】
冷陰極蛍光ランプにおいて、２５４ｎｍのみの紫外線が蛍光膜を構成する蛍光体を励起するのであれば、図２のＡから容易に推定できるように、冷陰極蛍光ランプに光束はさら
に低下するはずであるが、図３のＡから明らかなように、冷陰極蛍光ランプの相対光束は蛍光体の輝度低下した分ほど光束の低下はない。図３に示したＬａ置換率による冷陰極蛍光ランプの相対光束の変化と図１に示したＬａ置換率による２５４ｎｍの紫外線および、１７２ｎｍの真空紫外線で励起したときの希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の相対輝度の変化から、冷陰極蛍光ランプにおいて１８５ｎｍの真空紫外線の光束への寄与が大きいことが明らかである。つまり、冷陰極蛍光ランプのような管壁負荷の高いバックライト用蛍光ランプにおいては、１８５ｎｍの真空紫外線の比率がより高くなるので、今回、図３で示した冷陰極蛍光ランプの相対光束の変化が低くても、管壁負荷が高いバックライト用蛍光ランプでは１８５ｎｍの真空紫外線の比率が高くなり、Ｌａ置換率の高い希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を用いたバックライト用蛍光ランプにおいて光束がアップすることは言うまでもない。
【００６９】
図３のＢからわかるように、Ｍｇ含有量（ｚ）の多いＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの相対光束においても同様に、セリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０〜０．５５の範囲で光束がほぼ同等であることがわかる。また図３のＡとＢを比較すると明らかなように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの相対光束は、Ｍｇ含有量（ｚ）の少ないＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜に用いることにより、より高い光束が得られることがわかる。
【００７０】
図４は、Ｔｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が１．３モル（ｚ＝１．３）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝とＴｂ含有量が０．６６モル（１−ｘ
−ｙ＝０．３３）、酸化マグネシウムの含有量が２モル（ｚ＝２）、酸化アルミニウムの含有量が１３モル（ｎ＝１３）である、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を例に、
この蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝をパラメーターとして、該蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率との関係を例示したグラフである。図４において、縦軸の光束維持率とは、冷陰極ランプ作製後３時間のエージング点灯を行った時点を０時間として、その後５００時間の連続点灯を行った後の光束を該冷陰極蛍光ランプの０時間における光束に対する相対値で示した値である。横軸は、該冷陰極ランプの蛍光膜に含まれるＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＬａによるＣｅの置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝である。また、図４中のＡが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の光束維持率であり、図４
中のＢが｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝の光束維持
率である。
【００７１】
図４のＡからからわかるように、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬａで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝を高く（即ち、Ｌａ含有量（ｘ）が多く）していくと、光束維持率は、Ｌａ置換率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．７になるまで向上し、０．７を超えると光束維持率はやや低下する傾向にあるが、｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．３〜０．８５の範囲では、ＣｅをＬａで置換していないＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の光束維持率より高くなっている。Ｌａ置換率が｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝が０．８５を超えると光束維持率は低下する。
【００７２】
次に説明する図４のＢと比べると、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬａで置換することによる光束維持率の改善効果は、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＭｇ含有量（ｚ）により大きく変化することがわかる。
特に図４のＡに例示した、Ｍｇ含有量（ｚ）が小さいＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体においては、セリウムの一部をＬａで置換することによる光束維持率の改善の効果が絶大である。
【００７３】
Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を蛍光膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率の低下は、加熱処理によるＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の輝度の低下と同じく、Ｃｅが酸化（Ｃｅ３＋⇒Ｃｅ４＋）されることに由来するものである。そのためＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＣｅの一部を安定なＬａに置換することで、酸化劣化の防止が可能になり、ランプ点灯中の経時的な光束の低下を防止できるものと考えられる。
【００７４】
蛍光ランプ製造工程におけるベーキング工程や蛍光ランプの長時間点灯による光束低下は、ともにＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のＣｅが酸化（Ｃｅ３＋⇒Ｃｅ４＋）されることに由来するものである。この蛍光体の加熱処理後の輝度維持率と蛍光ランプの長時間点灯による光束維持率は、それぞれ別の事象で生ずる現象に思われるが、その由来するところはＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体中のＣｅ３＋の酸化であり、加熱処理による輝度維持率は蛍光ランプの長時間点灯における光束維持率の良し悪しの尺度を示す評価量でもある。
【００７５】
一方、図４のＢから明らかなように、Ｍｇ含有量（ｚ）が大きいＴｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＬａｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・２．０Ｍ
ｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝においても、セリウムの一部をＬａで置換する、つまり比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝を高めることにより、光束維持率はＬａ置換しないＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体と同等かやや高くなる。Ｍｇ含有量（ｚ）が大きいＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体の光束維持率は、高い光束維持率であるので、Ｃｅの一部をＬａで置換する効果が圧縮されてしまう。バックライト用蛍光ランプのような高負荷蛍光ランプでは、管壁負荷が高くなると、より蛍光体のダメージが大きくなるので、Ｍｇ含有量が高くてもＣｅの一部をＬａで置換することにより、高負荷の蛍光ランプでは図４のＡに示したと同様の寿命の改善が可能となる。
【００７６】
図４には示していないが、イットリウム（Ｙ）やガドリニウム（Ｇｄ）でＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウム（Ｃｅ）を置換したＴｂ付活イットリウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＹｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３
ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝あるいはＴｂ付活ガドリニウム・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（ＧｄｘＣｅｙＴｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3｝を蛍光
膜とした緑色発光の単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率は、Ｔｂ付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＹやＧｄで置換する比率｛ｘ／（ｘ＋ｙ）｝、つまり、ＹやＧｄの含有量（ｘ）が０．３〜０．８５の範囲ではＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体｛（Ｃｅ０．６７Ｔｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ
・１３Ａｌ2Ｏ3｝の光束維持率より高くなっている。
【００７７】
つまり、前記組成式で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体は、セリウムの一部をＬ（ただし、ＬはＬａ、Ｇｄ、Ｙの中の少なくとも１種の希土類元素を表す）により特定の比率で置き換えると、バックライト用蛍光ランプの光束維持率を大幅に高めることができる。前記式［１］中のｘ／（ｘ＋ｙ）の比率を０．３よりも小さくすると、Ｌａ置換の効果が不十分となる傾向であり、寿命特性の向上が見られにくく、一方、ｘ／（ｘ＋ｙ）の比率を０．８５より大きくすると、ランプ光束の低下が大きくなってしまう。つまり、前記Ｌで置換することの効果が得られるようなＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部をＬで置換する比率は、０．３〜０．８５であり、好ましくは０．３５〜０．７５、さらに好ましくは０．４〜０．７、より好ましくは０．
４５〜０．６５である。
【００７８】
また、セリウムの一部をＬａで置換したＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体ではＬａで特定の比率置き換えると、バックライト用蛍光ランプ、特に管壁負荷の高いバックライト用蛍光ランプ、より好ましくは完璧負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上のバックライト用蛍光ランプの光束を高めることができる。
さらに、前記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の、蛍光体中の希土類（Ｃｅ＋Ｔｂ＋Ｌａ）に対するＭｇ量の比率ｚは、０．１から４．０をとりうるが、Ｍｇ／（Ｌａ＋Ｃｅ＋Ｌａ）（ｚ値）を化学量論組成の２．０より小さくすることによりランプ光束を高めることができる。しかも、Ｌａ置換による寿命改善効果がより顕著になることから、Ｍｇ／（Ｌａ＋Ｃｅ＋Ｌａ）（ｚ値）は、より好ましくは０．２〜１．９、さらに好ましくは１．１〜１．７である。
【００７９】
なお、従来のＣＡＴ蛍光体の組成は、前記式［１］におけるｘ値が０であり、ｙ値は任意であり、ｚ値は２であり、ｎ値は１１である。
蛍光ランプの製造工程におけるベーキング工程や蛍光ランプの長時間点灯による光束低下は、Ｃｅが酸化（Ｃｅ３＋⇒Ｃｅ４＋）されることに由来するものである。本発明の希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体はＣｅの一部を安定なＬａやＹやＧｄにより置換することにより、酸化劣化の防止が可能になり、ベーキング劣化や長時間点灯による光束の低下を防止できる。更に、Ｌａによる置換では、紫外線（２５４ｎｍ）での励起効率は僅かに低下するが、真空紫外線（１８５ｎｍ）での励起効率を大幅に高めることができるので、一般の照明用蛍光ランプとは異なり、放射される真空紫外線の比率が高いバックライト用蛍光ランプでは、蛍光ランプの光束が低下しないものと考えられる。
【００８０】
本発明のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を用いるバックライト用蛍光ランプとしては、放射される真空紫外線の比率が高くかつ蛍光体に対するダメージがより大きく蛍光体の耐性がより求められる管壁負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上であるバックライト用蛍光ランプが特に有効である。
その観点から、適用するバックライト用蛍光ランプの管壁負荷に応じて放射される真空紫外線の比率が変化することから、前記式［１］中のｘ／（ｘ＋ｙ）の比は、より好ましくは０．４〜０．７、更に好ましくは０．４５〜０．６５である。
【００８１】
（蛍光ランプの製造方法）
本発明の冷陰極蛍光ランプは、波長１７０ｎｍ〜３００ｎｍの真空紫外線ないし紫外線により前記蛍光膜を発光させるものであり、ガラス管の内壁に形成される蛍光膜が前記式［１］で表される蛍光体を含有すること以外は従来のバックライト用蛍光ランプと同様にして製造される。
【００８２】
すなわち、本発明のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体に、必要に応じて他色の蛍光体を加え、例えば、低融点ガラス粉末、微粒子金属酸化物、あるいは微粒子金属硼酸塩または燐酸塩等の結着剤とともに水または酢酸ブチル、イソプロピルアルコール等有機溶媒の溶媒中にポリエチレンオキサイド、ニトロセルロースなどのバインダーとともに分散させてなる蛍光体塗布スラリーを調製する。得られたスラリーを光透過性の細管中に吸い上げて、管の内壁に塗布した後、温風などで乾燥させ蛍光膜を形成した後、これをベーキングしてから管内にアルゴン - ネオン、あるいはキセノンなどの希ガス、あるい
は水銀を封入してから管の両端を封ずることによって製造される。電極は従来のバックライト用蛍光ランプと同様に管の両端または管表面に取り付けられる。
【００８３】
上述のように製造された本発明のバックライト用蛍光ランプ、特に管壁負荷が高いバックライト用蛍光ランプにおいては、高輝度で継続して点灯しても経時的に高輝度を維持す
ることができる。
（蛍光体の組み合わせ）
本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜にこれと同時に使用する青色蛍光体として、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域に発光ピークを有する青色系発光蛍光体を用いると、明るくて液晶表示装置のバックライトとして使用した時に色再現範囲の広いバックライト用蛍光ランプが得られる。特に、青色蛍光体としてはＥｕ付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体、あるいはＥｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体との組み合わせは、高い光束が得られ、継続して点灯しても経時的に高輝度を維持することができる。さらに、該青色蛍光体の１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下であることがら残光時間の短いバックライト用蛍光ランプが得られ、本発明の緑色蛍光体を用いる効果が絶大となる。なお、青色蛍光体として当然これらの蛍光体を混合して組み合わせてもよい。
【００８４】
さらに、本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜にこれと同時に使用する赤色蛍光体として、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの波長域に発光ピークを有する赤色系発光蛍光体を用いると、明るくて液晶表示装置のバックライトとして使用した時に色再現範囲の広いバックライト用蛍光ランプが得られる。特に、赤色蛍光体としては、Ｅｕ３＋付活希土類酸化物蛍光体、Ｅｕ３＋付活希土類バナジン酸塩蛍光体、Ｅｕ３＋付活希土類燐バナジン酸塩蛍光体、及びＭｎ４＋付活マグネシウムフロロゲルマン酸塩蛍光体からなる群から選ばれる少なくとも一種との組み合わせは、高い光束が得られ、継続して点灯しても経時的に高輝度を維持することができるので好ましい。Ｅｕ３＋付活希土類酸化物蛍光体、Ｅｕ３＋付活希土類バナジン酸塩蛍光体、及びＥｕ３＋付活希土類燐バナジン酸塩蛍光体は、１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下であることから残光時間の短いバックライト用蛍光ランプが得られ、本発明の緑色蛍光体を用いる効果が絶大となる。なお、赤色蛍光体として当然これら蛍光体を混合して組み合わせてもよい。
【００８５】
また、本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜に使用する緑色蛍光体として、セリウムテルビウム共付活燐酸ランタン蛍光体や、テルビウム付活あるいはセリウムテルビウム共付活の珪酸イットリウム蛍光体と混合して用いてもよい。
（カラー液晶表示装置）
本発明のバックライト用蛍光ランプは残光時間が短いため、残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置のバックライトとして好適に使用することができる。本発明のカラー液晶表示装置は、光シャッターとして機能する液晶からなる複数の液晶素子と、該複数の液晶素子のそれぞれに対応する少なくとも赤、緑、青の３色の色素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成され、該バックライトが本発明のバックライト用蛍光ランプを備えてなることを特徴とするものである。
【００８６】
本発明の液晶表示装置は、経時的に高輝度を維持することができ、残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い色再現範囲の広い液晶表示装置となる。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
［物性値の測定方法］
後述する各実施例、比較例及び参考例で得られた蛍光体の物性値は、以下の方法で測定
、及び算出した。
【００８８】
＜緑単色冷陰極蛍光ランプの光束＞
蛍光体（緑色発光成分蛍光体）１００重量部を、１．１％ニトロセルロースを含む酢酸
ブチル２００重量部と０．７重量部の硼酸塩系結合剤とともに十分に混合して蛍光体スラリーを調製した。得られた蛍光体スラリーを管径が外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍで管長が３００ｍｍのガラスバルブ内面に塗布し乾燥させ、６５０℃で１５分間ベーキング処理をして、内部に水銀５ｍｇとＮｅ−Ａｒの混合ガスをおよそ１０ｋＰａの封入圧で封入して電極を取り付けた。ランプ電流６ｍＡにおける冷陰極蛍光ランプの光束を、後述する比較例１のＬＡＰ蛍光体を使用した冷陰極蛍光ランプの光束との相対比で表した。
【００８９】
＜緑単色冷陰極蛍光ランプの光束維持率＞
前記緑単色冷陰極蛍光ランプを、ランプ電流８ｍＡで５００時間連続点灯させた。そして、連続点灯させる前の光束に対する、５００時間連続点灯させた後の光束の比率で表した。
＜相対輝度、および色度座標＞
相対輝度は、波長１７２ｎｍの真空紫外線、又は２５４ｎｍの紫外線を照射して測定し、それぞれ後述する比較例１のＬＡＰ蛍光体との相対値で表した。
【００９０】
また、色度座標は波長２５４nmの紫外線を照射して測定した。
＜加熱処理後の輝度維持率＞
蛍光体を空気雰囲気中において８００℃で２０分間加熱処理する前の発光輝度に対する加熱処理後の発光輝度の比率で表した。なお、発光輝度は波長２５４nmの紫外線を照射して測定した。
【００９１】
＜ＦＳＳＳ＞
蛍光体の粒径（FSSS）をフィッシャーサブシーブサイザー（フィッシャー社）にて測定した。
［実施例１］
Ｔｂ４Ｏ７ ０．１０７５ ｍｏｌ
ＣｅＯ２ ０．３ ｍｏｌ
Ｌａ２Ｏ３ ０．１３５ ｍｏｌ
ＭｇＣＯ３ ０．６５ ｍｏｌ
Ａｌ２Ｏ３ ６．５ ｍｏｌ
Ｈ３ＢＯ３ ０．０１ ｍｏｌ
ＡｌＦ３ ０．０１ ｍｏｌ
上記各化合物からなる蛍光体原料を十分に混合し、坩堝に充填し、蓋をして水蒸気を含んだ窒素雰囲気中において最高温度１５５０℃として、昇降温時間を含めて１２時間かけて焼成した。
【００９２】
次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定した時の平均粒径が５．８（μｍ）であり、その組成式が（Ｌａ０．２７Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．４３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3で表される、実施例１のＴｂ
付活ランタン・セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体を得た。なおＡｌＦ３およびＨ３ＢＯ３は蛍光体の製造にしばしば用いられるフラックスである。
【００９３】
この実施例１の蛍光体の発光スペクトルは波長５４５ｎｍに発光のピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３３９、ｙ＝０．６０４であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この実施例１の蛍光体に２５４ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の１０５％であり、１７２ｎｍの真空紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の９９％であった。
【００９４】
さらにこの実施例１の緑色蛍光体を空気雰囲気中において８００℃で２０分間加熱処理した後、同様に波長２５４ｎｍの紫外線を照射してその発光輝度を測定したところ、加熱処理がなされる前の９８％の発光輝度を示し、加熱処理による熱劣化は比較例２の蛍光体と比較すると小さかった。
次に、実施例１の蛍光体（緑色発光成分蛍光体）１００重量部を、１．１％ニトロセルロースを含む酢酸ブチル２００重量部と０．７重量部の硼酸塩系結合剤とともに十分に混合して蛍光体スラリーを調製し、この蛍光体スラリーを管径が外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍで管長が３００ｍｍのガラスバルブ内面に塗布し乾燥させ、６５０℃で１５分間ベーキング処理をして、内部に水銀５ｍｇとＮｅ−Ａｒの混合ガスをおよそ１０ｋＰａの封入圧で封入して電極を取り付け、ランプ電流６ｍＡの実施例１の緑単色の冷陰極蛍光ランプを製造した。
【００９５】
この実施例１の緑単色の冷陰極蛍光ランプの光束は、緑色発光成分蛍光体として実施例１の蛍光体に代えて比較例１のＬＡＰ蛍光体を使用した以外はこれと同様にして製造された比較例１の冷陰極蛍光ランプの光束の１０５％であり、ランプ電流８ｍＡで５００時間連続点灯させた後に光束を測定したところ、連続点灯させる前の９６％の光束を示し、長時間点灯による光束の低下は小さかった。
【００９６】
さらに、実施例１の蛍光体（緑色発光成分蛍光体）、Ｅｕ付活酸化イットリウム蛍光体（赤色発光成分蛍光体）及びＥｕ付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（青色発光成分蛍光体）を所定混合比で混合してなる混合物１００重量部を、１．１％ニトロセルロースを含む酢酸ブチル２００重量部と０．７重量部の硼酸塩系結合剤とともに十分に混合して蛍光体スラリーを調製し、この蛍光体スラリーを管径が外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍで管長が３００ｍｍのガラスバルブ内面に塗布し乾燥させ、６５０℃で１５分間ベーキング処理をして、内部に水銀５ｍｇとＮｅ−Ａｒの混合ガスをおよそ１０ｋＰａの封入圧で封入して電極を取り付け、ランプ電流６ｍＡの実施例１の白色の冷陰極蛍光ランプを製造した。なおこの白色の冷陰極蛍光ランプはその発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０になるように、実施例１の蛍光体とＥｕ付活酸化イットリウム蛍光体とＥｕ付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体蛍光体との混合比を調整した。
【００９７】
この実施例１の白色の冷陰極蛍光ランプの光束は、緑色発光成分蛍光体として実施例１の蛍光体に代えて比較例１のＬＡＰ蛍光体を使用した以外はこれと同様にして製造された比較例１の白色の冷陰極蛍光ランプの光束の９９％であった。
［比較例１］
実施例１の蛍光体に代えて、１／１０残光時間は７．４ｍｓで、蛍光ランプ用蛍光体の緑色成分蛍光体として代表的なＬＡＰ蛍光体｛組成式が（Ｌａ０．５５Ｃｅ０．３Ｔ ｂ
０．１５）ＰＯ４であるＬＡＰ蛍光体｝を用いたこと以外は実施例１の冷陰極蛍光ランプと同様にして発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０である、比較例１の冷陰極蛍光ランプを製造して、本発明の冷陰極蛍光ランプとの発光特性の比較に供した。
【００９８】
なお、比較例１の冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間は４．０ｍｓであり、この比較例１の冷陰極蛍光ランプをバックライトの光源として用いて赤、緑、青のカラーフィルターを有する液晶表示装置を製造し、液晶画面においてバックライトの間欠点灯を行ったところ、１／１０残光時間は４．３ｍｓであった。
［比較例２］
Ｔｂ４Ｏ７ ０．０８２５ ｍｏｌ
ＣｅＯ２ ０．６７ ｍｏｌ
ＭｇＣＯ３ ０．６５ ｍｏｌ
Ａｌ２Ｏ３ ６．５ ｍｏｌ
Ｈ３ＢＯ３ ０．０１ ｍｏｌ
ＡｌＦ３ ０．０１ ｍｏｌ
蛍光体原料として上記原料を用いる以外は実施例１と同様にして、蛍光体原料を焼成し、次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定した時の平均粒径が４．６（μｍ）であり、その組成式が（Ｃｅ０．６７Ｔｂ０．３３）２Ｏ3・１．３ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3で表される、比較例２のＴｂ付活セリウム
アルミン酸マグネシウム蛍光体を得た。
【００９９】
この比較例２の蛍光体の発光スペクトルは波長５４５ｎｍに発光のピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３３７、ｙ＝０．６０１であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この比較例２の蛍光体に２５４ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の１０６％であり、１７２ｎｍの真空紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の９２％であり、実施例１の蛍光体と比較して低かった。
【０１００】
さらにこの比較例２の緑色蛍光体を実施例１と同一の条件で加熱処理した後の発光輝度を測定したところ、加熱処理がなされる前の９４％の発光輝度を示し、実施例１の蛍光体と比較して加熱処理による熱劣化は大きかった。
次に、実施例１の蛍光体に代えて、比較例２の蛍光体を用いた以外は実施例１の緑単色の冷陰極蛍光ランプと同様にして比較例２の緑単色の冷陰極蛍光ランプを製造した。この比較例２の緑単色の冷陰極蛍光ランプの光束は、比較例１の冷陰極蛍光ランプの光束の９９％であり、ランプ電流８ｍＡで５００時間連続点灯させた後の光束は、連続点灯させる前の９４％を示し、実施例１の冷陰極蛍光ランプと比較して長時間点灯による光束の低下は大きかった。
【０１０１】
次に、実施例１の蛍光体に代えて、比較例２の蛍光体を用いた以外は実施例１の冷陰極蛍光ランプと同様にして製造した、発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０である比較例２の白色の冷陰極蛍光ランプの光束は比較例１の白色の冷陰極蛍光ランプの光束の９７％であった。
［実施例２〜８、および比較例３］
蛍光体原料として、表１に示す組成比になるように調合比率を変えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２〜８、および比較例３の蛍光体および冷陰極蛍光ランプを製造し、得られた各蛍光体の２５４ｎｍ紫外線で励起したときの輝度、１７２ｎｍ真空紫外線で励起したときの輝度、加熱処理後の輝度維持率および緑単色の冷陰極蛍光ランプの光束と光束維持率を測定した。その結果を実施例１、および比較例２の蛍光体および冷陰極蛍光ランプの特性とともに表１に示す。
【０１０２】
本発明の特徴は、Ｔｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部を特定の比率でランタン（Ｌａ）に置き換えることにより、高光束で非常にすぐれた寿命特性が得られるというものであるが、図１および図４からも明らかなように、この寿命特性は本発明の蛍光体中のＭｇ含有量にも依存する傾向にある。Ｍｇ含有量が同じ蛍光体どうしで比較すると、実施例２〜５の蛍光体の加熱処理後の輝度維持率は、比較例２と比較して高かった。同様に、実施例７、および８の蛍光体の加熱処理後の輝度維持率は、比較例３と比較しても高かった。ここで、加熱処理による輝度維持率は、前述のように蛍光ランプの長時間点灯における光束維持率の尺度を示す評価量でもあるので、実施例の蛍光ランプは比較例の蛍光ランプに比べ光束維持率も高くなる。
【０１０３】
［実施例９〜１１］
蛍光体原料として、表２に示す組成比になるように調合比率を変えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例９〜１１の蛍光体を製造し、さらに実施例９、１０については実施例１と同様にして冷陰極蛍光ランプを製造した。得られた各蛍光体の２５４ｎｍ紫外線で励起したときの輝度、１７２ｎｍ真空紫外線で励起したときの輝度、及び加熱処理後の輝度維持率、並びに実施例９、１０については緑単色の冷陰極蛍光ランプの光束と光束維持率を測定した。その結果を、実施例２、及び比較例２の蛍光体および冷陰極蛍光ランプの特性とともに表２に示す。
【０１０４】
これら実施例９〜１１の蛍光体の加熱処理後の輝度維持率は、比較例２の加熱処理後の輝度維持率と比較して高かった。
また、実施例９、１０の蛍光体の冷陰極蛍光ランプの光束維持率は、比較例２の蛍光体の冷陰極蛍光ランプの光束維持率と比較して高かった。
［実施例１２］
Ｔｂ４Ｏ７ ０．０６２５ ｍｏｌ
ＣｅＯ２ ０．３ ｍｏｌ
Ｌａ２Ｏ３ ０．２２５ ｍｏｌ
ＭｇＣＯ３ ０．２ ｍｏｌ
Ａｌ２Ｏ３ ６．５ ｍｏｌ
Ｈ３ＢＯ３ ０．０１ ｍｏｌ
ＡｌＦ３ ０．０１ ｍｏｌ
蛍光体原料として上記原料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、蛍光体原料を焼成し、次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定した時の平均粒径が５．０（μｍ）であり、その組成式が（Ｌａ０．４５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3で表される、実施例１２
の蛍光体を得た。
【０１０５】
この実施例１２の蛍光体の発光スペクトルは、波長５４５ｎｍに発光のピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３３７、ｙ＝０．５７０であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この実施例１２の蛍光体に２５４ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の７５％であり、１７２ｎｍの真空紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬＡＰ蛍光体の７４％であり、１／１０残光時間は５．６ｍｓで非常に短かった。
【０１０６】
さらに、この実施例１２の緑色蛍光体を実施例１と同一の条件で加熱処理した後の発光輝度を測定したところ、加熱処理がなされる前の８３％の発光輝度を示した。
［比較例４］
Ｔｂ４Ｏ７ ０．０６２５ ｍｏｌ
ＣｅＯ２ ０．７５ ｍｏｌ
ＭｇＣＯ３ ０．２ ｍｏｌ
Ａｌ２Ｏ３ ６．５ ｍｏｌ
Ｈ３ＢＯ３ ０．０１ ｍｏｌ
ＡｌＦ３ ０．０１ ｍｏｌ
蛍光体原料として上記原料を用いる以外は実施例１と同様にして、蛍光体原料を焼成し、次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定した時の平均粒径が５．４（μｍ）であり、その組成式が（Ｃｅ０．７５Ｔｂ０．２５）２Ｏ3・０．４ＭｇＯ・１３Ａｌ2Ｏ3で表される、比較例４のＴｂ付活セリウム
アルミン酸マグネシウム蛍光体を得た。
【０１０７】
この比較例４の蛍光体の発光スペクトルは波長５４５ｎｍに発光のピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３４２、ｙ＝０．５７８であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この比較例４の蛍光体に２５４ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の８０％であり、１７２ｎｍの真空紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬａ０．５５Ｃｅ０．３０Ｔｂ０．１５ＰＯ４蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の６５％であり、１／１０残光時間は５．３ｍｓであった。
【０１０８】
さらにこの比較例４の緑色蛍光体を実施例１と同一の条件で加熱処理した後の発光輝度を測定したところ、加熱処理がなされる前の６２％の発光輝度を示し、実施例１２の蛍光体と比較すると加熱処理による熱劣化は大きかった。
［実施例１３、１４、及び比較例５、６］
蛍光体原料として、表３に示す組成比になるように調合比率を変えたこと以外は、実施例１と同様にして実施例１３、１４、および比較例５、６の蛍光体を製造し、得られた各蛍光体の２５４ｎｍ紫外線で励起したときの輝度、１７２ｎｍ真空紫外線で励起したときの輝度、１／１０残光時間、及び加熱処理後の輝度維持率を測定した。その結果を実施例１２、および比較例４の蛍光体の特性とともに表３に示す。
【０１０９】
本発明の特徴は、特定のＭｇ含有量のＴｂ付活セリウムアルミン酸マグネシウム蛍光体のセリウムの一部を特定の比率でランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、イットリウム（Ｙ）に置き換えることにより、１／１０残光時間が短くて、非常にすぐれた寿命特性が得られるというものであるが、図５からも明らかなように、この蛍光体の１／１０残光時間は本発明の蛍光体中のＭｇ含有量にも依存するので、実施例１２〜１４の特性は、それぞれ比較例４〜６の特性と比較しなければならない。これら１２〜１４の蛍光体の加熱処理後の輝度維持率を、ほぼ１／１０残光時間が同じである比較例４〜６の特性と比較すると高かった。
【０１１０】
【表１】
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、光を用いる任意の分野において用いることができ、特に、画像表示装置などに好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、
前記蛍光膜が、下記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含む
ことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・ ［１］
（ただし、前記式［１］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）
【請求項２】
前記バックライト用蛍光ランプの管壁負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上である
ことを特徴とする、請求項１に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項３】
前記式［１］において、ｘ、およびｙが、０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数である
ことを特徴とする、請求項１、または請求項２に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項４】
前記Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下である
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項５】
前記蛍光膜中に４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを有する青色系発光蛍光体を含む
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項６】
前記蛍光膜中に６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを有する赤色系発光蛍光体を含む
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項７】
蛍光ランプに用いる蛍光体であって、
その化学組成が下記式［２］で表される
ことを特徴とする、Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・［２］
（ただし、前記式［２］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、７≦ｎ、および０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数である）
【請求項８】
発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下である
ことを特徴とする、請求項７に記載のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体。
【請求項９】
加熱によりセリウム（Ｃｅ）の酸化物に変わりうるＣｅ化合物、加熱によりＬの酸化物に変わりうるＬ化合物（ここで、Ｌはランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、およびイットリウム（Ｙ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す）、加熱によりテルビウム（Ｔｂ）の酸化物に変わりうるＴｂ化合物、加熱によりマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物に変わりうるＭｇ化合物、及び加熱によりアルミニウム（Ａｌ）の酸化物に変わりうるＡｌ化合物を混合し、焼成する
ことを特徴とする、請求項７、または請求項８に記載のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネ
シウム蛍光体の製造方法。
【請求項１０】
波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、
前記蛍光膜が、下記式［３］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含む
ことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（Ｌ’ｘ’Ｃｅｙ’Ｔｂ１−ｘ’―ｙ’）２Ｏ3・ｍＤＯ・ｚ’ＭｇＯ・ｎ’Ａｌ2Ｏ3
・・・［３］
（ただし、前記式［３］中、Ｌ’はＬａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、Ｄは、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を表し、ｘ’、ｙ’、ｍ、ｚ’、およびｎ’はそれ
ぞれ０≦ｘ’＜０．９５、０≦ｙ’＜０．９５、０＜ｍ＜０．９５、０．１＜ｚ’＜４．０、および７≦ｎ’なる条件を満たす数である）
【請求項１】
波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、
前記蛍光膜が、下記式［１］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含む
ことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・ ［１］
（ただし、前記式［１］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、および７≦ｎなる条件を満たす数である）
【請求項２】
前記バックライト用蛍光ランプの管壁負荷が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上である
ことを特徴とする、請求項１に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項３】
前記式［１］において、ｘ、およびｙが、０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数である
ことを特徴とする、請求項１、または請求項２に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項４】
前記Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体の発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下である
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項５】
前記蛍光膜中に４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを有する青色系発光蛍光体を含む
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項６】
前記蛍光膜中に６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを有する赤色系発光蛍光体を含む
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバックライト用蛍光ランプ。
【請求項７】
蛍光ランプに用いる蛍光体であって、
その化学組成が下記式［２］で表される
ことを特徴とする、Ｔｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体。
（ＬｘＣｅｙＴｂ１−ｘ―ｙ）２Ｏ3・ｚＭｇＯ・ｎＡｌ2Ｏ3 ・・・［２］
（ただし、前記式［２］中、Ｌは、Ｌａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、およびｎは、それぞれ０＜ｘ＜０．９５、０≦ｙ＜０．９５、０．１＜ｚ＜４．０、７≦ｎ、および０．３５≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．７５なる条件を満たす数である）
【請求項８】
発光強度の１／１０残光時間が７．１ｍｓ以下である
ことを特徴とする、請求項７に記載のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体。
【請求項９】
加熱によりセリウム（Ｃｅ）の酸化物に変わりうるＣｅ化合物、加熱によりＬの酸化物に変わりうるＬ化合物（ここで、Ｌはランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、およびイットリウム（Ｙ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す）、加熱によりテルビウム（Ｔｂ）の酸化物に変わりうるＴｂ化合物、加熱によりマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物に変わりうるＭｇ化合物、及び加熱によりアルミニウム（Ａｌ）の酸化物に変わりうるＡｌ化合物を混合し、焼成する
ことを特徴とする、請求項７、または請求項８に記載のＴｂ付活希土類アルミン酸マグネ
シウム蛍光体の製造方法。
【請求項１０】
波長１７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の真空紫外線ないし紫外線により蛍光膜を発光させる蛍光ランプにおいて、
前記蛍光膜が、下記式［３］で表されるＴｂ付活希土類アルミン酸マグネシウム蛍光体を含む
ことを特徴とする、バックライト用蛍光ランプ。
（Ｌ’ｘ’Ｃｅｙ’Ｔｂ１−ｘ’―ｙ’）２Ｏ3・ｍＤＯ・ｚ’ＭｇＯ・ｎ’Ａｌ2Ｏ3
・・・［３］
（ただし、前記式［３］中、Ｌ’はＬａ、Ｇｄ、およびＹからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表し、Ｄは、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を表し、ｘ’、ｙ’、ｍ、ｚ’、およびｎ’はそれ
ぞれ０≦ｘ’＜０．９５、０≦ｙ’＜０．９５、０＜ｍ＜０．９５、０．１＜ｚ’＜４．０、および７≦ｎ’なる条件を満たす数である）
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−７４２６８（Ｐ２０１１−７４２６８Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２８４４１（Ｐ２００９−２２８４４１）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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